Come fa la farfalla ad essere cosi diversa dal bruco che l’ha generata, visto che hanno lo stesso Dna? Come fa una cellula del fegato ad essere diversa nella forma e nelle funzioni da un neurone, visto che appartengono allo stesso individuo, con lo stesso Dna? Sono solo due esempi del differenziamento cellulare, cioè della specializzazione delle cellule a svolgere funzioni diverse pur avendo un Dna identico.

Le cellule sono le entità che interpretano le informazioni nel genoma e le trasformano in un organismo. L’organismo non è uno strumento creato dal Dna, il Dna è il magazzino hardware della cellula. Tutto il resto lo fanno altre molecole come, ad esempio, l’Rna, le proteine, i peptidi e i grassi. Come in una grande orchestra ognuno di questi elementi si attiva nel momento giusto, durante lo sviluppo embrionale e nelle diverse situazioni ambientali che una cellula, o un organismo incontra durante la sua vita: difendersi da un’infezione, lottare contro una malattia, trasformarsi, modificarsi, adattarsi. Questo compito è spesso svolto da molecole simili al Dna: gli Rna, che sono tanti e di diversi tipi.

Tra questi, vi sono i microRna (miRna) oggetto del premio Nobel 2024. I microRna sono piccole molecole di Rna che non portano alla formazione di proteine, come fanno i loro cugini Rna messaggeri, ma svolgono un ruolo cruciale nella regolazione dell’espressione genica, cioè bloccano gli Rna messaggeri in modo specifico impedendo la formazione di proteine, agendo come degli interruttori indiretti dei geni. Sono coinvolti in un’ampia gamma di processi biologici, tra cui la crescita cellulare, la differenziazione e la morte cellulare, che sono fondamentali per il mantenimento cellulare e la risposta agli stimoli ambientali. La loro disregolazione è stata implicata in varie malattie, in particolare il cancro, i cui modelli di espressione aberranti possono portare a tumorigenesi e metastasi. Ne esistono almeno 1000 diversi e si ritrovano nelle piante, nei funghi e in tutti gli animali. Si sono originati probabilmente almeno 50 milioni di anni fa durante l’evoluzione dei vertebrati, a conferma del loro ruolo fondamentale nella biologia come nel differenziamento sessuale.

Il cromosoma X umano ospita una maggiore densità di geni che producono i microRna rispetto al cromosoma Y, il che può portare a una maggiore espressione di queste molecole nelle femmine a causa della presenza di due cromosomi X. Questo fenomeno è importante nelle malattie autoimmuni come il lupus, o la sclerosi multipla, più frequenti nelle donne. Durante la gravidanza, sono stati identificati microRna specifici nella placenta, con implicazioni per lo sviluppo e la salute del feto.

Il potenziale terapeutico dei microRna è significativo, in quanto possono fungere sia da biomarcatori per la diagnosi delle malattie sia da bersagli per l’intervento terapeutico. Ad esempio, alcuni microRna, come Let-7i, sono potenziali biomarcatori e target terapeutici nel cancro ovarico. Altri svolgono un ruolo importante in altre malattie come l’aterosclerosi, il diabete, l’obesità e alcune patologie psichiatriche. Oggi, la ricerca si sta orientando verso lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche che mirano a ripristinare la normale funzione dei microRna o a inibire le loro controparti patologiche.

I miRna rappresentano una promettente frontiera, sia nella diagnostica che nella terapia, in uno spettro di malattie. La loro capacità di regolare l’espressione genica su larga scala, unita al loro potenziale come biomarcatori e target terapeutici, li posiziona come attori cruciali nel futuro della medicina personalizzata. Nonostante i promettenti progressi, rimangono tuttavia diverse sfide nello sviluppo di farmaci basati sui microRna. È necessario affrontare i problemi relativi all’efficienza di somministrazione, alla stabilità e alla specificità per tradurre efficacemente queste terapie dal laboratorio al letto del paziente.

La ricerca in corso è focalizzata sul perfezionamento dei sistemi di somministrazione e sull’esplorazione di modulatori di piccole molecole in grado di colpire selettivamente i microRna, migliorando così l’efficacia terapeutica e riducendo al minimo gli effetti off-target. La terapia basata sui microRna rappresenta un campo in rapida crescita con un potenziale significativo per il trattamento del cancro e di altre malattie. È probabile che lo sviluppo continuo di sistemi di somministrazione innovativi, abbinato a una comprensione più approfondita della biologia dei miRna, apra la strada a applicazioni cliniche di successo nel prossimo futuro.