Uno studio UniTrento e Milano-Bicocca rivela come modifiche chimiche precoci possano favorire lo sviluppo di tumori

Le proteine sono i motori invisibili delle cellule, responsabili di funzioni vitali per l’organismo. Ogni secondo, milioni di proteine vengono sintetizzate come catene di amminoacidi e, per essere attive, devono assumere una forma tridimensionale precisa attraverso il complesso processo di ripiegamento. Un errore in questa fase può compromettere il funzionamento della cellula e aprire la strada a gravi patologie.

Un nuovo studio condotto dall’Università di Trento in collaborazione con l’Università di Milano-Bicocca ha portato alla luce un meccanismo inedito: alcune modifiche chimiche delle proteine, come la fosforilazione, possono avvenire prima che la proteina abbia completato il ripiegamento, colpendo anche zone “nascoste” della struttura. Questo processo, che la biologia classica riteneva possibile solo a proteina finita, potrebbe avere un ruolo determinante nello sviluppo di tumori.

Lo studio, pubblicato su EMBO Journal e sostenuto da Fondazione Telethon, è frutto del lavoro dei gruppi guidati da Emiliano Biasini (Dipartimento Cibio, UniTrento) e Pietro Faccioli (Milano-Bicocca e INFN).

Una scoperta che cambia prospettiva

Tradizionalmente, le modifiche chimiche come la fosforilazione si ritenevano possibili solo su parti esposte della proteina. La ricerca mostra invece che circa un terzo delle proteine umane presenta “siti criptici”, ossia punti di fosforilazione sepolti nella struttura e quindi inaccessibili a proteina ripiegata.

Grazie a simulazioni al calcolatore e a esperimenti biochimici, gli scienziati hanno dimostrato che tali modifiche possono avvenire durante “stati intermedi” del ripiegamento, quando la proteina è ancora parzialmente formata.

«Se in laboratorio riusciamo a bloccare il ripiegamento di una proteina dannosa – spiega Biasini – è plausibile che la natura stessa utilizzi strategie simili per eliminare proteine difettose già nelle fasi precoci».

Controllo qualità e implicazioni oncologiche

Queste modifiche precoci potrebbero costituire un sistema di controllo qualità interno alla cellula. «Se una proteina impiega troppo tempo a ripiegarsi – sottolinea Faccioli – la cellula può interpretarlo come segnale di malfunzionamento e marchiarla con una fosforilazione, decidendo se mantenerla o distruggerla».

L’analisi dei database delle mutazioni tumorali ha rivelato che alterazioni in questi siti “criptici” possono favorire la crescita del cancro, ad esempio disattivando geni oncosoppressori.

Prospettive future

Il lavoro apre scenari inediti per la ricerca biomedica e per lo sviluppo di nuove terapie. Comprendere come queste modifiche influenzino la stabilità e la funzione delle proteine potrebbe portare a strategie innovative nella lotta contro i tumori e le malattie genetiche rare.

Lo studio ha coinvolto anche l’Università di Padova, la SISSA di Trieste, l’Università di Santiago di Compostela e il Centro Agricoltura Alimenti Ambiente (C3A) di UniTrento.

L’articolo completo, dal titolo “Mapping Cryptic Phosphorylation Sites in the Human Proteome”, è disponibile su EMBO Journal