Il Nobel della medicina a Ruvkun e Ambros

Il premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina del 2024 è andato a due biologi statunitensi, il settantaduenne Gary B. Ruvkun e il settantunenne Victor R. Ambros, per la scoperta del ruolo del microRna nella «regolazione genetica post-trascrizionale». Le loro ricerche hanno rivelato uno dei modi in cui le cellule «attivano» o «disattivano» i geni, una funzione non ancora del tutto chiara alla scienza.

DALLA RIVOLUZIONARIA scoperta del Dna, infatti, i biologi molecolari si scontrano con una contraddizione di fondo. Da un lato, il codice genetico funziona come una catena di montaggio: il Dna contenuto nei cromosomi e identico in tutte le cellule di un individuo viene «trascritto» in Rna (una molecola simile al Dna ma formata da un’elica singola e non doppia), che a sua volta è «tradotto» nelle proteine necessarie alle varie funzioni svolte dalla cellula. L’idea è talmente solida che il premio Nobel Francis Crick, scopritore con James Watson e Rosalind Franklin della doppia elica, nel 1958 la battezzò «dogma centrale della biologia molecolare».

Il «dogma» però è contraddetto da alcune evidenze. Innanzitutto, solo una piccolissima parte del Dna codifica proteine: a cosa serve il resto, a lungo denominato «Dna spazzatura»? Inoltre, ogni cellula svolge funzioni diverse a seconda dell’organo a cui appartiene. Ad esempio, le cellule del pancreas producono insulina, un ormone proteico che facilita l’assorbimento del glucosio, mentre quelle della retina sintetizzano opsina, una proteina sensibile alla luce. Se il codice genetico nelle cellule è lo stesso, chi assegna funzioni diverse ai vari tessuti?

I MECCANISMI che permettono alle cellule di differenziarsi e rispondere in maniera specifica ai segnali esterni sono uno dei temi più caldi degli ultimi anni. Già negli anni ‘70 è emerso il ruolo dei «fattori di trascrizione», proteine codificate per regolare la sintesi delle altre. Nel 1993 Ruvkun e Ambros hanno scoperto il ruolo fondamentale dei microRna, brevi frammenti di Rna presenti a migliaia nelle cellule a cui oggi devono il premio: i microRna si agganciano tra loro o all’Rna generato nella trascrizione e regolano la sintesi di una proteina in base agli input dell’ambiente. Agendo tra la fase della trascrizione e quella della traduzione, la loro funzione è detta «post-trascrizionale». Tra l’altro, i microRna sono codificati dal Dna proprio nella parte ritenuta «spazzatura» e questo spiegherebbe l’importanza di tutto quel codice genetico apparentemente inutile. La scoperta ha definitivamente sepolto il «dogma» e rappresenta una rivoluzione nella rivoluzione.

I primi microRna scoperti nel 1993 dai due studiosi, entrambi ricercatori all’università di Harvard, sono responsabili dello sviluppo del C. elegans, un verme studiato come modello semplice degli organismi pluricellulari. Negli anni successivi, altre ricerche rivelarono che i microRna sono attivi in tutti gli esseri viventi, piante e microbi compresi e da allora ne sono state identificate decine di migliaia. Queste piccole molecole potrebbero aver svolto un ruolo fondamentale nello sviluppo degli organismi pluricellulari, dove la flessibilità cellulare è cruciale, circa 600 milioni di anni fa. «L’emergenza e la diffusione dei geni che codificano i microRna – scrive la giuria del Nobel nelle sue motivazioni – sono intimamente legate all’evoluzione degli organismi più complessi».

IN ANNI RECENTI, la medicina ha rivelato anche il ruolo dei microRna in alcune patologie umane. Le mutazioni (fortunatamente rare) del microRna possono causare tumori infantili, ma anche sordità, difetti visivi e malformazioni ossee. Alcuni farmaci sperimentali usano i microRna per trattare le malattie genetiche. Anche senza applicazioni immediate, tuttavia, la scoperta del microRna rappresenta una prospettiva nuova sulla vita che genera tuttora discussioni accese nella comunità scientifica affezionata al determinismo della genetica tradizionale. «Gli Rna non codificanti sembrano indicare che alla base della vita ci sia una logica fuzzy, collettiva» ha scritto in un recente saggio su Scientific American il grande divulgatore inglese Philip Ball. «È più difficile da discernere e da comprendere. Però, se la scienza riuscirà ad accettarla, questa visione della vita potrebbe rivelarsi più completa».