I mitocondri — minuscole centrali energetiche della cellula — allo stesso tempo producono energia e accumulano mutazioni nel proprio DNA, che con il tempo compromettono il funzionamento dell'intero organismo. I ricercatori di UCLA e Caltech hanno trovato un modo per eliminare selettivamente proprio le copie danneggiate di questo DNA, potenziando i meccanismi naturali di pulizia della cellula.
L'accumulo di mutazioni nel DNA mitocondriale è associato alle malattie di Parkinson e di Alzheimer, alle patologie cardiache e alla perdita generale di forze nella vecchiaia. I difetti ereditati causano gravi malattie infantili. Gli scienziati si sono posti l'obiettivo non di curare ogni singola malattia, ma di ridurre la quota di DNA mitocondriale danneggiato nelle cellule, per rallentare il processo stesso dell'invecchiamento.
Al centro del lavoro c'è un modello sui moscerini della frutta Drosophila, creato dai laboratori di Ming Guo di UCLA e di Bruce Hay di Caltech. In questo organismo modello è stato possibile attivare l'autofagia — il processo con cui la cellula «divora» e rielabora i propri componenti danneggiati. Di conseguenza è stato possibile eliminare fino al 95 per cento del DNA mitocondriale mutante. L'attivazione delle vie legate alla protezione dalla malattia di Parkinson ha prodotto un effetto simile.
È importante che il processo di pulizia esista già nella cellula, ma non funzioni in modo sufficientemente efficace. Gli scienziati lo hanno soltanto potenziato, senza aggiungere sostanze estranee. Questo distingue l'approccio dai tentativi di sostituire completamente i mitocondri o di modificare direttamente il DNA. Tuttavia tutti i dati sono stati ottenuti sui moscerini, e il trasferimento dei risultati all'uomo richiede ulteriori ricerche.
Immaginate la cellula come un appartamento in cui le vecchie lampadine gradualmente si affievoliscono e sfarfallano. Invece di cambiare tutto l'impianto elettrico, il padrone di casa potenzia il lavoro della donna delle pulizie, che da sola trova e butta via soltanto le lampade guaste. È proprio così che appare l'attivazione dell'autofagia nell'esperimento: la cellula affronta da sola i rifiuti, se le si dà un piccolo aiuto.
Lo studio è stato pubblicato su Nature Communications nel 2016 e finanziato dai National Institutes of Health statunitensi, dalle fondazioni Kenneth Glenn Family Foundation ed Ellison Medical Foundation. Gli autori non hanno dichiarato conflitti di interesse. I piani per il futuro sono la ricerca di farmaci che imitino questo effetto e la verifica su altri modelli.
Il lavoro mostra che l'invecchiamento può in parte essere considerato come un graduale accumulo di rifiuti cellulari, che in linea di principio può essere tenuto sotto controllo potenziando i sistemi di qualità propri della cellula.
