Vita

Fisica e biologia unite per capire il funzionamento della cellula

L'obiettivo di questo progetto era studiare la rete di regolazione genica. Il suo aspetto più innovativo è stato la combinazione di approcci sia teorici sia sperimentali, in cui le ipotesi formulate mediante analisi computazionali venivano poi verificate in laboratorio

Tutte le cellule che compongono il corpo umano hanno lo stesso corredo di geni, eppure cellule di tessuti diversi possono essere molto diverse tra loro. Basta pensare alle differenze che ci sono per esempio tra un neurone e una cellula della pelle. Queste differenze dipendono dal fatto che in ogni cellula solo una piccola percentuale dei geni è effettivamente espressa, cioè tradotta in proteine, mentre gli altri sono silenti. Si tratta di un’espressione specifica controllata da una sofisticata rete di regolazione che è il vero e proprio "cervello" della cellula. Decifrare questa rete e imparare a controllarla è una delle sfide più importanti e affascinanti della moderna biologia molecolare.

Il nostro progetto si inserisce proprio in questo filone, con due aspetti particolarmente innovativi.
Il primo è stato la scelta di concentrare l'attenzione su una particolare classe di regolatori, detti "microRNA", scoperti solo negli ultimi anni, che sembrano avere un ruolo molto importante sia nella differenziazione dei vari tipi cellulari sia nell'insorgere e nella progressione di alcuni tipi di tumore.
Il secondo aspetto innovativo è stata la scelta di combinare nel nostro lavoro i metodi fisico/matematici della cosiddetta biologia computazionale (sviluppati dall'unità afferente al dipartimento di fisica) con il lavoro sperimentale (portato avanti dalle unità afferenti al dipartimento di Oncologia e a quello di Scienze Cliniche e Biologiche).

Pensiamo che questo secondo aspetto sia la ricaduta più importante del progetto appena concluso. Abbiamo imparato, tra fisici da una parte e biologi dall'altra, uno stile di lavoro condiviso e un linguaggio comune che è la cifra più autentica della ricerca moderna. In un mondo in cui le sfide scientifiche sono sempre più complesse e articolate, la ricerca può progredire solo se è autenticamente interdisciplinare. Nel nostro caso, la sinergia tra questi diversi approcci si è rivelata estremamente fruttuosa e ha portato a identificare e studiare una serie di microRNA che giocano un ruolo decisivo nell'insorgenza di alcuni tipi di tumore e soprattutto nel loro progredire verso la metastatizzazione. Per alcuni di questi microRNA le previsioni teoriche hanno trovato puntuale riscontro negli esperimenti, portando alla definizione di alcuni promettenti candidati per possibili future terapie.


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autore

Michele Caselle
Dipartimento

Fisica
Pubblicato il

02 gennaio 2017

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