Imparare da una malattia rara

Nella speranza di migliorare i trattamenti contro il cancro, Hua-Ying Fan studia le persone con la sindrome di Cockayne, che non si ammalano di cancro

Hua-Ying Fan, PhD, studia le cellule delle persone che non si ammalano di cancro. Queste persone hanno una malattia ereditaria chiamata sindrome di Cockayne e, sfortunatamente, non vivono abbastanza a lungo da sviluppare il cancro. Ma studiando le loro cellule, Fan potrebbe essere in grado di aiutarli e aiutare anche le persone malate di cancro.

Fan è uno scienziato di medicina molecolare presso il Comprehensive Cancer Center dell'Università del New Mexico. Studiando le differenze tra le cellule di quelli con sindrome di Cockayne e quelli che non ce l'hanno, Fan e il suo team di ricerca hanno scoperto l'importanza di una proteina chiamata CSB.

Le cellule delle persone con la sindrome di Cockayne non producono CSB. Hanno anche alti livelli di molecole chiamate specie reattive dell'ossigeno. Le normali funzioni cellulari producono specie reattive dell'ossigeno, ma quando se ne accumula una quantità eccessiva, queste molecole danneggiano il DNA della cellula, che stressa la cellula e ne accelera la morte.

"[Cockayne] è una sindrome da invecchiamento precoce", afferma Fan. "La cellula muore".

Il team di Fan ha scoperto che nelle cellule sane, la proteina CSB aiuta a riparare i danni al DNA causati dalle specie reattive dell'ossigeno. E hanno scoperto che il CSB deve funzionare con un'altra proteina chiamata PARP1.

PARP1, dice Fan, va dove il DNA è danneggiato e poi attrae CSB in quel punto. Il CSB e il PARP1 lavorano insieme per riparare il DNA. Nessuna delle due proteine ​​è in grado di riparare efficacemente il DNA da sola.

Il team di Fan ha scoperto un ulteriore legame tra le due proteine.

"Quando le cellule sono stressate", dice, "è necessario attivare un diverso insieme di geni, oltre a quelli [per] le funzioni di pulizia. Questi prodotti genetici devono essere generati".

Questi prodotti genici sono proteine ​​che abbassano i livelli di specie reattive dell'ossigeno quando diventano troppo alti. Ancora una volta, PARP1 e CSB si combinano per trascrivere il DNA e creare proteine ​​che combattono le specie reattive dell'ossigeno.

Quindi, nelle cellule sane, il CSB aiuta non solo a combattere le specie reattive dell'ossigeno in eccesso, ma anche a riparare i danni che creano. Le cellule delle persone con sindrome di Cockayne mancano di CSB e non possono né abbassare i livelli di specie reattive dell'ossigeno né riparare il loro danno al DNA.

Fan spera di utilizzare questa ricerca per sviluppare modi per rendere più potenti i farmaci antitumorali esistenti. I farmaci antitumorali che agiscono interferendo con PARP1 potrebbero essere una buona scelta. Se si sviluppa resistenza a questi farmaci, Fan pensa che impedire a CSB e PARP1 di lavorare insieme potrebbe indurre le cellule tumorali a morire più velocemente.

"C'è più motivazione per cercare inibitori per CSB", dice.

Fan non vede l'ora di scoprire potenziali farmaci che inibiscono il CSB per le persone con cancro - o che ne prendano il posto, per le persone con sindrome di Cockayne.

La carta, "La poli(ADP-ribosio) polimerasi 1 (PARP1) promuove l'associazione indotta dallo stress ossidativo della proteina del gruppo B della sindrome di Cockayne con la cromatina", è stato pubblicato sul Journal of Biochemistry and Molecular Biology il 28 settembre 2018. Gli autori sono: Erica L. Boetefuer, Robert J. Lake, Kostiantyn Dreval e Hua-Ying Fan.