Ricerca dell’Università di Padova rivela nuovi dettagli sulle malattie mitocondriali legate alla DNA Polimerasi gamma
Un team dell’Università di Padova chiarisce gli effetti delle mutazioni della POLγ sul DNA mitocondriale e apre nuove strade terapeutiche.
Le mutazioni della POLγ e il loro impatto sulla salute umana
Alcune mutazioni genetiche nell’enzima DNA Polimerasi gamma (POLγ), fondamentale per la nostra salute, possono provocare gravi malattie mitocondriali rare. Questo enzima è essenziale per la replicazione del DNA mitocondriale, che si trova nei mitocondri, le vere e proprie “centrali energetiche” delle cellule umane.
Quando la POLγ non funziona correttamente, il DNA mitocondriale perde la sua stabilità, con potenziali conseguenze serie per l’intero organismo.
Studio scientifico coordinato dall’Università di Padova
Questi meccanismi sono stati analizzati in una recente ricerca pubblicata sulla rivista “Nature Communications”, condotta da un team di scienziati guidato da Carlo Viscomi, professore associato al Dipartimento di Scienze Biomediche dell’Università di Padova e Principal Investigator presso l’Istituto Veneto di Medicina Molecolare (VIMM).
Le malattie provocate dalle mutazioni del gene POLγ sono molto eterogenee: la stessa alterazione genetica può determinare sintomi differenti in pazienti diversi, rendendo la diagnosi estremamente complessa. Inoltre, attualmente non esistono terapie risolutive, ma solo trattamenti mirati ad alleviare i sintomi.
Approccio sperimentale: mutazioni riprodotte nei topi
Per approfondire i meccanismi alla base della variabilità clinica, i ricercatori hanno prodotto versioni mutate della proteina POLγ per studiarne struttura e funzione, replicando le mutazioni nei topi per osservare gli effetti sull’intero organismo.
Tutte le mutazioni analizzate nello studio riducono in modo significativo l’attività dell’enzima. Utilizzando la microscopia crioelettronica, il team ha evidenziato differenze strutturali tra la POLγ umana e quella murina: quest’ultima risulta più resistente alle mutazioni, motivo per cui nei topi gli stessi difetti genetici causano manifestazioni cliniche meno gravi.
I modelli animali come strumento di ricerca
Nonostante le differenze tra specie, i modelli murini mantengono le principali caratteristiche delle malattie mitocondriali umane, come l’instabilità del DNA mitocondriale e la ridotta funzionalità dell’enzima.
Secondo Carlo Viscomi, lo studio «apre nuove prospettive per lo sviluppo di farmaci o terapie geniche in grado di correggere o compensare i difetti causati dalle mutazioni. Lo studio dimostra anche quanto siano utili i modelli animali per indagare i meccanismi alla base di queste malattie rare, pur tenendo conto delle differenze tra specie. Comprendere queste differenze è fondamentale per portare avanti la ricerca verso terapie sempre più efficaci e personalizzate».
