L’analisi e la modellizzazione al computer suggeriscono che la resistenza delle cellule alle radiazioni sia influenzata dalle proprietà meccaniche della struttura del Dna. E’ il risultato dello studio UniTrento e Infn-Tifpa che apre nuove prospettive nel lungo percorso della ricerca verso una radioterapia più efficace e mirata. La ricerca è stata pubblicata oggi sulla rivista scientifica ‘Physics in medicine & biology’ da un gruppo di ricerca composto da Manuel Micheloni, Raffaello Potestio e Lorenzo Petrolli del Dipartimento di fisica dell’Università di Trento e dell’Infn-Tifpa. Lo studio parte dal presupposto che il Dna non è un bersaglio passivo. Al contrario, il modo in cui la molecola è avvolta, attorcigliata su se stessa, e il modo in cui reagisce nelle prime fasi che seguono all’irradiazione, possono giocare un ruolo significativo nel determinare se un danno da radiazioni si trasformerà in una rottura definitiva del filamento. “Il nostro obiettivo è analizzare se e come la naturale torsione del Dna influenzi la stabilità della doppia elica, quando questo viene sottoposto a radiazione – ha spiegato Raffaello Potestio, principal investigator del gruppo e coautore dello studio -. Questa tensione interna agisce accumulando stress meccanico nella molecola. Ci interessa capire come questo favorisca o meno il processo di frattura. Il Dna super-avvolto assume infatti una forma ad asola, nelle cui estremità, chiamate apical loops, si verifica una forte piegatura della doppia elica che viene dunque sottoposta a forti stress locali. In questi punti la probabilità di rottura è significativamente più alta rispetto alle zone più ‘rilassate’ della struttura”. Manuel Micheloni, primo autore della ricerca, ha aggiunto che “in questo lavoro abbiamo approfondito alcuni aspetti controversi, emersi da precedenti ricerche sperimentali. Se la radiazione colpisce il Dna creando una lesione complessa, la tensione del superavvolgimento può accelerare la separazione definitiva dei filamenti, rendendo la molecola più fragile. Infatti, se il ‘taglio’ provocato dalla radiazione avviene su entrambi i filamenti complementari di Dna, la resistenza strutturale naturale dipende dalla distanza di sfasamento tra queste due rotture e dal grado di torsione della molecola in quel punto. Se i due tagli sono sufficientemente lontani tra loro, la doppia elica tiene. Se invece sono vicini, entro poche coppie di basi, la tensione meccanica contribuisce a strappare il Dna. Quindi, più le rotture sono vicine, più la tensione del superavvolgimento tira e separa i filamenti in modo irreversibile”.
Salute: UniTrento, radioterapia più efficace se Dna meno fragile
