Ieri sera una mia amica mi ha mandato un commento di un giornale ad un lavoro pubblicato su “Nature Neuroscience” accompagnandolo con una richiesta di spiegazioni: “ E quindi?”
“E quindi” cercherò di spiegarlo a Lei e a chi come Lei fosse interessato.
Il lavoro di Isabelle Mansuy, una neuroscienziata dell’Università di Zurigo, si intitola “Implication of sperm RNAs in transgenerational inheritance of the effects of early trauma in mice” ed è commentato su Nature per le sue ovvie importanti implicazioni, sia sul comportamento animale che per la teoria dell’evoluzione. Uno studio che in Italia non potrebbe venir condotto vista la normativa sulla sperimentazione animale recentemente approvata dal Parlamento.
In breve: topolini maschi sottoposti a stress da piccoli sviluppano depressione che viene trasmessa ai figli maschi per tre generazioni. Se la cosa dovesse venir verificata anche nell’uomo vorrebbe dire che traumi come una guerra, o rapporti devastanti nella famiglia, possono avere effetti biologici ereditabili. Il commento di Nature al lavoro dice ad esempio che le popolazioni traumatizzate dai genocidi operati dai Khmer Rossi mostrano una frequenza elevata di figli con depressione e ansia. E il tasso di suicidio tra i figli dei veterani australiani della guerra del Vietnam è più alto che nel resto della popolazione. Il lavoro della Mansuy suggerisce che questo non abbia solo una spiegazione “sociale” dovuta alla comunicazione tra genitori e figli ma anche biologica attraverso dei meccanismi non genetici. Il termine è EPIGENETICA: letteralmente “sopra la genetica”. Ne sentirete parlare sempre più spesso. E’ un meccanismo che modula l’espressione dei geni senza cambiare la sequenza del DNA. Alterare l’organizzazione epigenetica può avere effetti devastanti e causare malattie come il cancro.
Ma torniamo al lavoro di Isabelle Mansuy. L’approccio è stato quello di separare ogni giorno ad orari non fissi la madre dai piccoli, e di sottoporre la madre ad una serie di stress come ad esempio immergerla in acqua fredda. L’effetto sui piccoli è devastante perché soffrono abbandoni continui e si trovano con una madre stressata. Una condizioni simile a quella che purtroppo vivono anche molti umani. I figli maschi diventano depressi e tendono a sottostimare le situazioni di rischio. La cosa interessante è che trasmetto questo carattere ai loro figli maschi i quali sviluppano anche problemi di metabolismo dello zucchero.
La domanda è: in che modo questi caratteri vengono trasmessi alla progenie? La scoperta è che gli spermatozoi dei topolini stressati contengono livelli più elevati di piccoli RNA, il tipo di molecole per le quali Mello e Fire hanno ricevuto il premio Nobel nel 2006. Molecole che hanno la funzione di controllare a diversi livelli l’espressione dei geni, ad esempio modulando l’organizzazione Epigenetica del DNA. Gli stessi piccoli RNA sono alterati non solo nello sperma ma anche nel sangue e nel cervello. E il gruppo della Mansuy è riuscito a dimostrare che se queste molecole vengono purificate dallo sperma di un topo stressato e introdotte nello sperma di un topo normale si ottengono figli stressati. A mio parere sono necessari altri studi, con un numero maggiore di topolini, per verificare questi risultati. Rimane il fatto che l’idea è molto accattivante e questo ha sicuramente contribuito alla pubblicazione su Nature neuroscience.
Quello scoperto dalla Mansuy rappresenta un nuovo modo per comunicare tra generazioni per via biologica, senza la necessità della parola. Un modo che in qualche misura riapre le porte alla teoria evolutiva di Lamarck (1744-1829) che prevede la trasmissione dei caratteri acquisiti alla progenie. Il problema con la teoria di Lamarck è che non è assolutamente ovvio come un carattere acquisito, ad esempio nel cervello, possa venir trasmesso attraverso gli spermatozoi alle generazioni successive. I piccoli RNA potrebbero essere parte di questa storia. Ma rimane ancora da chiarire se esista e quale sia il meccanismo attraverso il quale venga influenzato il contenuto di piccoli RNA nello sperma.
L’epigenetica è un campo di intensa ricerca in tutto il mondo. In Italia il CNR coordina per contro del MIUR un progetto bandiera chiamato EPIGEN (http://www.epigen.it) che si occupa di finanziare studi di numerosi e qualificati scienziati Italiani. Un progetto che sta aumentando la nostra comprensione di questo importante meccanismo di regolazione di espressione genica con notevoli ricadute nel campo della salute.
