Una delle più sottili entità del genoma umano sta diventando un grande affare del settore biotech, con implicazioni nei trattamenti del cancro, del diabete e dei disordini mentali. Il MicroRNA, o miRNA, fino a dieci anni fa era scarsamente considerato. Nel 2001 cominciarono ad essere pubblicati i primi lavori sull'argomento di un certo rilievo. Nel 2004, le nuove scoperte sul miRNA figuravano su almeno 200 pubblicazioni scientifiche, secondo il database del giornale online della National Library of Medicine.

L'RNA gioca un ruolo chiave nell'espressione genetica. Quando si è scoperto che il genoma umano contiene meno di 25,000 geni, invece dei 100.000 postulati, la regolazione genica ha cominciato a focalizzare molta più attenzione. Improvvisamente, più che i geni in sè, si è cominciato ad indagare ciò che influenza il loro comportamento e le risultanti espressioni proteiche.

Sembrerebbe che il microRNA reprima la produzione di proteine, e abbia dunque la funzione opposta del suo relativo, e maggiormente conosciuto, RNA messaggero - o mRNA - che traduce le istruzioni genetiche per produrre le proteine. “Per molto tempo abbiamo ritenuto che il miRNA avrebbe risolto molti problemi riguardo la regolazione genica”, dice Frank Slack, professore di biologia molecolare, cellulare e dello sviluppo alla Yale University, “ma negli ultimi cinque anni abbiamo scoperto una più ampia e occulta famiglia di microRNA che non conoscevamo e che ha invaso quasi ogni area della biologia”. Il laboratorio di Slack recentemente ha scoperto un microRNA che può bloccare la produzione genica di una proteina che causa il cancro ai polmoni. La scoperta è stata pubblicata sui numeri di Marzo delle riviste Cell e Developmental Cell.

Quest'anno, d'altronde, sono stati pubblicati già dozzine di studi che riguardano il miRNA in piante, umani e altri animali. Ricercatori della New York University School of Medicine hanno scoperto un miRNA che regola lo sviluppo cerebrale del pesce-zebra. Ricercatori della Stanford University hanno collegato un miRNA allo sviluppo di globuli sanguigni, una scoperta che potrebbe avere implicazioni per malattie come la leucemia. Ricercatori giapponesi hanno associato un miRNA alla resistenza all’HIV di pazienti malati di AIDS, e questi sono solo alcuni esempi. I ricercatori hanno stimato che potrebero esserci tra 200 e 1.000 microRNA. Il range è così ampio perché i miRNAs sono così piccoli che è molto difficile individuarli.

Gary Ruvkun, ricercatore della Harvard University e pioniere delle ricerche sul miRNA, ha definito queste sottili entità “l'equivalente biologico della materia oscura”, poiché sono dovunque ma è molto difficile rintracciarle. In un lavoro pubblicato sul numero del 14 gennaio scorso di Cell, David Bartel, della New York University School of Medicine, annunciava che i microRNA potrebbero regolare il 30 percento di tutti i geni umani. L'accelerazione di scoperte riguardo i miRNA può essere collegabile anche ad un’altra recente scoperta riguardo il fenomeno conosciuto come “RNA interference”, o RNAi, che blocca le funzioni proteiche. Diverse compagnie, incluse la Sirna Therapeutics e la Alnylam Pharmaceuticals, hanno deciso di finanziare un programma di ricerca per sviluppare terapie basate proprio su RNAi.

“Si è aperta una sorta di battaglia commerciale tra chi investe nelle ricerche sul miRNA, che è un fenomeno naturale del corpo umano, e chi in quelle sull’ RNAi, che invece è artificiale e viene iniettato nelle cellule (anche se qualche ricercatore sospetta che avvenga naturalmente nel corpo)”, dice Scott Hammond, professore di biologia cellulare e dello sviluppo alla University of North Carolina di Chapel Hill. “Il miRNA viene dai nostri stessi geni, mentre l'RNAi viene da trasposoni e virus, che normalmente cerchiamo di eliminare” dice Slack.

Per approfondire gli studi sui miRNA, gli scienziati necessitano ora di nuove tecnologie per poterli osservare in modo più dettagliato, date le loro ridottissime dimensioni. Alcune promettenti applicazioni stanno già emergendo. Ad esempio, la compagnia biotech U.S. Genomics, con sede vicino a Boston, ha messo a punto il suo “Trilogy 2020 Single Molecule Analyzer”, un analizzatore molecolare progettato proprio a tale scopo, e che dovrebbe sostituire le tecnologie attualmente utilizzate come la PCR (Polymerase Chain Reaction).

Hammond e i suoi colleghi hanno messo a punto invece un metodo basato su microarray, o DNA chip, che consente ai ricercatori di analizzare centinaia diversi miRNA contemporaneamente. Il metodo, che per il momento non verrà commercializzato, è stato descritto sul numero dello scorso Ottobre di Nature Methods.

Istituzioni scientifiche citate nell'articolo:

National Library of Medicine

Yale University

Harvard University

US Genomics

Cell

Developmental Cell

New York University School of Medicine

E-mail: Alessio Mannucci