Il batterio che fa silenzio
Biotecnologi americani hanno inventato un nuovo sistema per sintetizzare siRNA, molecole essenziali sia per la ricerca di base che per applicazioni cliniche, utilizzando il comune batterio Escherichia coli.
Questa applicazione potrebbe ridurre i costi di produzione ed aumentare l’efficienza di queste molecole. Il lavoro è stato pubblicato su Nature Biotechnology questa settimana, con una tecnologia che mischia insieme virus e batteri.
Per produrre le proteine di cui ha bisogno, ogni cellula del corpo utilizza molecole di mRNA (acido ribonucleico messaggero). Gli mRNA sono una lunga catena di “lettere” (nucleotidi) copia-carbone del DNA. A grandi linee, per ogni frammento di mRNA presente in una cellula, c’é una proteina prodotta.
Da diversi anni i ricercatori hanno trovato il modo di eliminare specificamente certi mRNA, bloccando quindi la produzione della corrispondente proteina nelle cellule. La metodologia si chiama siRNA (short-interference RNA – RNA interferente breve) ed è valsa a Andrew Z. Fire e Craig C. Mello il Nobel per la medicina nel 2006.
I siRNA sono a loro volta piccoli frammenti di RNA, che però non vengono usati dalla cellula per produrre proteine, ma al contrario, per distruggere altro RNA, in particolare l’RNA messaggero (mRNA).
I siRNA sono utilissimi sia sul fronte di ricerca che per le terapie. Molti tumori sono controllati da specifiche proteine, prodotte in modo anomalo dalle cellule carcerose: ricercatori stanno studiando come sfruttare i siRNA per eliminare queste proteine e debellare la malattia.
Molti ostacoli rimangono. Attualemente questi siRNA sono prodotti con metodologie che richiedono la sintesi chimica dell’intera catena di siRNA. Un ulteriore limite al loro impiego è la loro estrema facilità nel degradarsi, essendo l’RNA una molecola instabile.
Per ovviare a questi problemi, gli scienziati del Boston Children’s Hospital (Massachusetts, USA) hanno dimostrato che i siRNA posso essere prodotti in comuni batteri di laboratorio, così come accade oggi per numerosi farmaci, dall’insulina all’interferone. Inoltre, questi “siRNA batterici” sono efficaci e per certi aspetti migliori di quelli prodotti chimicamente.
Il vero problema nella produzione di siRNA in batteri è la loro propensione a degradarsi durante i successivi processi di purificazione, quando si cerca di estrarre siRNA dal resto del batterio. Per proteggere i siRNA, i ricercatori hanno fabbricato Escherichia coli che contenessero una proteina (l’anonima p19) originariamente scoperta in virus delle piante (tombusvirus). Durante la produzione di siRNA, p19 si lega e protegge queste molecole. Inoltre, i ricercatori hanno modificato la p19 in modo da renderla facile da estrarre con specifiche esche, un pó come separare sfere di metallo da quelle di polistirolo usando un magnete. Ed il gioco è fatto.
Con questa tecnica, i ricercatori commentano nell’articolo, sarà possibile produrre e purificare simultaneamente diverse versioni di siRNA, per attaccare e distruggere certe proteine con maggior efficacia.