L’autofagia cellulare premiata con il premio Nobel

Yoshinori Ohsumi, biologo giapponese, è il vincitore del Nobel per la Medicina, grazie ai suoi studi sul meccanismo dell’autofagia cellulare. "Le sue scoperte hanno portato a un nuovo paradigma nella nostra comprensione su come le cellule riciclino le sostanze di scarto e hanno aperto la strada per apprendere l'importanza fondamentale dell'autofagia in molti processi fisiologici, come l'adattamento alla fame o la risposta alle infezioni", si legge nella dichiarazione dell'Assemblea dei Nobel.
Sara Mohammad, 03 Ottobre 2016
Micron
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Comunicazione della scienza e neuroscienze

Quest’anno il Nobel per la Fisiologia e la Medicina è andato allo scienziato giapponese Yoshinori Ohsumi, per le sue ricerche sui meccanismi dell’autofagia, il processo con cui la cellula degrada e ricicla i propri componenti danneggiati.
Yoshinori Ohsumi, 71 anni, professore all’Institute of Technology di Tokyo, ha vinto il prestigioso premio che, a partire dal 1901, viene dedicato ogni anno “alla persona che ha fatto la scoperta più importante nel campo della fisiologia o della medicina”. Ohsumi, che è tornato in Giappone nel 1975 dopo un breve perido di ricerca alla Rockfeller University di New York, dirige il laboratorio dove da ventisette anni si studiano le basi molecolari dell’autofagia.
«Si tratta di un Premio Nobel assolutamente meritato», ha detto a Radio 3 Scienza il professor Alberto Mantovani, direttore scientifico di Humanitas e docente di Humanitas University, che ci aiuta a capire qualcosa in più sull’autofagia.

UNA FUNZIONE CENTRALE IN TUTTE LE CELLULE VIVENTI
L’autofagia è un processo cellulare molto conservato in natura ed è essenziale per mantenere l’equilibrio fra la sintesi e la degradazione dei componenti cellulari. I primi passi verso la comprensione dei meccanismi molecolari dell’autofagia sono stati compiuti da Christian du Duve – il primo a coniare il termine autofagia (dal greco auto, “se stesso” e fagia, “mangiare”) – che scoprì l’esistenza del lisosoma nella cellula eucariota. Il lisosoma è una vescisola cellulare che funziona da stazione di degradazione dei costituenti danneggiati o che devono essere eliminati, come proteine mutate e mitocondri danneggiati, e altri materiali di scarto. Per questa sua eccezionale scoperta Du Duve ha ricevuto il premio Nobel per la medicina nel 1974, lo stesso anno in cui Ohsumi concludeva il dottorato.
Negli anni Sessanta i ricercatori si sono accorti dell’esistenza di altri organuli (questa volta nominati “autofagosomi”) coinvolti nei processi di eliminazione dei rifiuti della cellula. È su queste vescicole che gli esperimenti di Ohsumi hanno portato alla scoperta, trent’anni più tardi, dei geni coinvolti nell’autofagia, prima in Saccharomyces cerevisiae (il comune lievito di birra, uno degli organismi modello negli esperimenti di biologia), poi, verso la fine del secolo scorso, nell’uomo.
Le scoperte di Ohsumi hanno spianato la strada a un nuovo paradigma nella comprensione del riciclo dei componenti cellulari. Prima di tutto perché l’autofagia è un processo fisiologico a cui le cellule ricorrono in situazioni estreme, per esempio in assenza (o quasi) di nutrienti, o in risposta a un’infezione. In un caso il riciclo dei materiali cellulari può servire da “carburante”, consentendo alla cellula di continuare a sopravvivere anche quando le condizioni non lo permetterebbero. Nell’altro, invece, si tratta di una strategia di difesa, che impedisce al “nemico” di servirsi delle risorse della cellula (proteine e vescicole) e diffondersi.
In secondo luogo perché la presenza di componenti cellulari danneggiati si è rivelata una delle concause più frequenti nello sviluppo di alcune patologie, come le malattie neurodegenerative e i tumori. Le mutazioni nei geni che dirigono l’apparato cellulare dedicato all’autofagia possono ostacolare l’eliminazione delle proteine danneggiate e dei materiali di scarto, portando all’accumulo di questi composti nell’ambiente intracellulare. Malattie come il Parkinson, l’Alzheimer, la Corea di Huntington e le distrofie muscolari sono tutte caratterizzate dalla presenza di agglomerati proteici, che impediscono alle cellule di continuare a svolgere le loro normali funzioni. Anche alcuni tipi di cancro sono stati messi in relazione con alterazioni dei meccanismi alla base dell’autofagia.
L’autofagia era nota da più di cinquant’anni, ma soltanto grazie alle scoperte di Yoshinori Ohsumi i ricercatori hanno potuto comprenderne il significato fondamentale nell’ambito della ricerca medica. La possibilità di intervenire farmacologicamente sui pathwaymolecolari che regolano la degradazione dei costituenti cellulari è una delle frontiere della ricerca a cui si guarda con più speranze, perché la precisa regolazione dell’autofagia potrebbe rivelarsi una strategia terapeutica molto promettente nella cura delle malattie neurodegenerative. Eppure, la strada da percorrere è ancora lunga. “Ora abbiamo ancora più domande di quando ho iniziato”, ha dichiarato il premio Nobel giapponese in un’intervista al Direttore scientifico di Nobel Media.

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