Le malattie e la riparazione del DNA mitocondriale

Oltre al DNA nucleare, ogni cellula possiede un’altra fonte di materiale genetico situata in organelli specializzati chiamati mitocondri. Il DNA mitocondriale viene ereditato interamente dalla madre e le sue mutazioni sono associate a numerose malattie, tra la cui la neurodegenerazione e le normali condizioni di invecchiamento. Le nostre conoscenze sui meccanismi che mediano la riparazione del DNA mitocondriale, tuttavia, sono limitate.

Per affrontare questo problema, il progetto MITODSBR (“The role of mitochondrial DNA double-strand break repair in human disease and normal ageing”), finanziato dall’UE, studierà come si verificano le eliminazioni nel DNA mitocondriale e quali sono i fattori implicati nella sua riparazione. Oltre a mantenere l’integrità del DNA mitocondriale, il team intende identificare nuovi percorsi terapeutici per la prevenzione delle mutazioni e delle eliminazioni.

Avvalendosi della tecnologia di interferenza dell’RNA, gli scienziati si propongono di sottoregolare l’espressione di alcuni geni e di studiarne l’impatto, seguendo l’induzione delle rotture dei doppi filamenti di DNA mitocondriale. In un approccio complementare basato sull’immunoprecipitazione, il team cercherà inoltre di identificare i fattori di riparazione dei danni del DNA e i possibili partner.

Nella prima parte del progetto, i ricercatori hanno scoperto che lo stress ossidativo blocca la replicazione del DNA mitocondriale e può portare a eliminazioni, una situazione che potrebbe verificarsi nel caso di disordini neurodegenerativi, come le malattie di Parkinson e di Alzheimer, che sono associate ad alti livelli di specie reattive all’ossigeno.

Questi dati sottolineano l’effetto domino dei danni subiti dal DNA mitocondriale sulla formazione di eliminazioni del DNA e sul conseguente coinvolgimento nella progressione di varie patologie. Queste nuove informazioni sui meccanismi della neurodegenerazione aprono nuove prospettive per la futura ricerca e il relativo sfruttamento a scopi terapeutici. Nell’ultima parte del progetto MITODSBR, i ricercatori stanno cercando di identificare percorsi utili per lo studio di nuove strategie di intervento.