Nanomeccanica per la Ricerca sul Cancro

Nonostante gli enormi passi avanti sulla comprensione dei meccanismi d’azione del cancro e nello sviluppo di farmaci antitumorali, la maggior parte delle forme di cancro è ancora incurabile. La ragione di tale insuccesso è radicata nella complessità di questa malattia, che è ancora poco conosciuta sia in fase di insorgenza, dovuta alla misregolazione di oncogeni, sia in fase di metastatizzazione delle cellule cancerose. Lo studio di tali caratteristiche da un punto di vista meccanico può fornire una visione differente dei meccanismi di azione del cancro ed aiutare a contestualizzarli all’interno di processi estremamente complessi. L’insorgenza del cancro è dovuta ad una mancata regolazione del ciclo cellulare, che a sua volta dipende spesso da un’alterata espressione dei cosiddetti oncogeni. Ne è un esempio il proto-oncogene c-KIT, che codifica per un fattore di crescita delle cellule staminali. La regolazione della sua espressione è controllata dal suo promotore prossimale, la cui struttura è caratterizzata dalla presenza di 3 superstrutture tridimensionali complesse che si formano su uno dei due filamenti della sua sequenza, chiamate G-quadruplexes. Tali strutture sembrerebbero avere un ruolo nel riconoscimento del promotore da parte della polimerasi e nell’assemblaggio della macchina trascrizionale, ma la loro funzione non è ancora chiara. Lo studio della nanomeccanica di tali strutture a livello di singola molecola (grazie al Magnetic Tweezers) può fornire importanti informazioni sul loro ruolo e sulle modalità con cui regolano l’espressione dell’oncogene. In seguito all’insorgenza del cancro, le cellule coinvolte subiscono forti cambiamenti strutturali: iniziano a dividersi velocemente e a migrare incontrollatamente. Entrambi questi processi richiedono un grande cambiamento nella struttura cellulare ed in particolare nella rigidità della cellula. La leucemia linfoide cronica (CLL) rappresenta un caso esemplare di tali capacità migratorie, non solo nell cellule cancerose, ma anche in quelle ...