BIOLOGO TEORETICO
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UNA MOLECOLA FONDAMENTALE CD38, «timone» biologico Indirizza alla meta le cellule del sangue
Autore: MALAVASI FABIO
ARGOMENTI: BIOLOGIA, MEDICINA E FISIOLOGIA, RICERCA SCIENTIFICA
LUOGHI: ITALIA
LA vita sociale delle cellule che compongono l'organismo umano è molto intensa: ci sono continui contatti con altre cellule e con agenti solubili (sostanze di nutrizione, fattori di crescita, citochine, ormoni e altro) presenti nei liquidi extracellulari. Questa fitta rete di interazioni è resa possibile da molecole di struttura e funzioni diverse che sporgono dalla membrana cellulare, costituendo un ponte biologico tra il mondo interno e quello esterno. Lo studio di questi recettori di superficie ha compiuto progressi enormi negli ultimi anni, grazie all'impiego di strumenti di analisi precisi come gli anticorpi monoclonali. Mettendo insieme le informazioni provenienti da diversi laboratori in tutto il mondo collegati tra loro, si è riusciti a disegnare una mappa delle molecole di superficie dei leucociti (le cellule che circolano nel sangue) identificate con la classificazione CD (cluster designation markers), che viene usata nella vita quotidiana di tutti gli ospedali per diagnosi di ogni tipo. Uno dei CD ancora oggi misteriosi è il CD38, inizialmente identificato all'Università di Harvard nel 1981; alla fine degli Anni 80 all'Università di Torino ne vennero caratterizzati dettagliatamente la struttura e il ruolo nella attivazione di diverse popolazioni cellulari. Per semplificare un modello in realtà ancora non del tutto chiarito, il CD38 si associa sulla membrana ai grandi complessi molecolari che sui linfociti B e T accendono i programmi genetici che consentono di reagire contro eventuali agenti invasori. Al dipartimento di Biologia e Chimica medica dell'Università di Torino il 27 gennaio si terrà un incontro per fare il punto sullo stato delle ricerche che coinvolgono laboratori di tutto il mondo, da Houston, Memphis e San Francisco negli Usa, a Tokyo e Osaka in Giappone, in Europa a Parigi, Londa e Granada e in Italia a Torino, Genova e Novara. La svolta che ha fatto del CD38 una molecola celebre, con un ruolo di primo piano nella biologia molecolare dei linfociti, ha un'origine inaspettata: la Aplysia californica, una lumaca marina e i suoi enzimi. Hon Cheung Lee, un biologo dell'Università del Minnesota, nel 1990 ha purificato e sequenziato un enzima in grado di produrre un composto essenziale nella regolazione dei livelli citoplasmatici del calcio, uno ione che tutte le cellule usano come messaggero di segnali che regolano la vita e le interazioni della cellula con il mondo circostante. Ebbene, nonostante la distanza filogenetica che ci separa dalle lumache, Lee scoprì che la sequenza di questo enzima era incredibilmente simile a quella del CD38. Ulteriori analisi dimostrarono che anche il CD38 umano è un enzima e catalizza la formazione di composti essenziali per la segnalazione mediata dal calcio. Il significato dei messaggi è diverso in cellule diverse, ma comunque regola sempre i destini di vita o di morte del linfocita: a livello del midollo osseo, i segnali trasmessi dal CD38 sopprimono la crescita dei linfociti B, mentre nei linfonodi li salvano da morte certa. Dopo le lumache, il CD38 ha vissuto il suo momento magico e la sua storia si è arricchita di altre pagine di interesse più immediato: anticorpi diretti contro il CD38 vengono oggi usati come immunofarmaci in certe forme leucemiche. Al riguardo sono state avviate prove su pazienti con la collaborazione dell'M.D. Anderson Cancer Center di Houston, l'Università di Torino e quella di Ancona. Si è inoltre dimostrato che la molecola è altamente espressa durante la vita fetale e - forse è il dato più significativo - fino a questo momento non si sono trovati individui o pazienti privi del CD38, suggerendo che la molecola sia essenziale per la vita. Nel corso dell'ultimo anno, esperimenti compiuti da ricercatori di vari Paesi che hanno lavorato all'Università di Torino grazie anche al supporto della Fondazione Ghirotti e a un finanziamento Telethon, hanno consentito di purificare la proteina e analizzarne l'espressione in tutti i tessuti dell'organismo umano. I dati più stimolanti emersi fino a questo momento sono la presenza del CD38 sulle cellule muscolari, mentre un gruppo giapponese ha osservato una esclusiva espressione della molecola in cellule nervose di pazienti affetti da malattia di Alzheimer. Sono state trovate inoltre forme troncate di CD38 umano, che diviene quindi solubile nei liquidi biologici, e si sta lavorando per identificare suoi recettori presenti sulle cellule che rivestono la parete dei vasi sanguigni. Questa ultima caratteristica sembra indicare che il CD38 possa funzionare come una sorta di timone biologico, che indirizza le cellule ematiche verso distretti diversi del nostro organismo e, all'interno di questi, verso destini diversi. Fabio Malavasi Università di Ancona
(fonte: TUTTOSCIENZE)
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