Gene p53 (Italiano)

Definizione

p53, noto anche come proteina oncosoppressore, è un gene che codifica per una proteina presente nel nucleo di tutte le cellule del corpo che aiuta a regolare la normale crescita cellulare e la moltiplicazione. Svolge anche un ruolo critico nella soppressione dei tumori inibendo la divisione e la crescita delle cellule il cui DNA è stato danneggiato. Oltre la metà di tutti i tumori è causata da un gene p53 mancante o danneggiato.

Illustrazione della relazione tra DNA e proteina p53 di Thomas Splettstoesse. Fonte: Wikipedia.

Importanza

Il gene p53 codifica una proteina che è fondamentale nel meccanismo di difesa naturale dellorganismo contro cancro e nella soppressione della formazione del tumore. Tutti gli aspetti del cancro come la sua aggressività, la risposta al trattamento e la sua capacità di diffondersi ad altri siti del corpo sono correlati alla funzione impropria del gene p53. Di conseguenza, p53 è uno dei le molecole più studiate nel campo della biotecnologia. Qualche idea del suo significato può essere misurata dal fatto che entro il 2010 p53 ha avuto un posto di rilievo in quasi 50.000 pubblicazioni elencate su PubMed.

Discovery

scoperta di p53 è emersa da studi sul virus scimmia chiamato virus scimmia 40 (SV40) noto per causare il cancro nelle cellule di topo. Lanciato negli anni 70, questo lavoro era diretto a capire come i virus tumorali trasformano le cellule normali in cellule cancerose. Le proteine “s lesistenza è stata suggerita per la prima volta a metà degli anni 70 da Peter Tegtmeyer e hi s colleghi con sede presso la State University di New York. Sulla base di alcuni esperimenti con il team di SV40 Tegtmeyer ha ipotizzato che una proteina virale potesse innescare cambiamenti cancerogeni. Subito dopo, nel 1976, David Lane insieme a Lionel Crawford presso lImperial Cancer Research Fund ha lanciato una ricerca per vedere se potevano trovare le proteine sospettato di innescare i cambiamenti del cancro associati al virus. Nel marzo 1979 pubblicarono un articolo su Nature che identificava una nuova proteina con un peso molecolare di 53 kDa che sembrava agire come un regolatore di alcune funzioni cellulari legate al controllo della crescita. Due mesi in seguito Daniel Linzer e Arnold Levine, che lavoravano alla Princeton University, pubblicarono osservazioni indipendenti su Cell su una proteina simile a quella di Lane e Crawford che aveva un peso di 54 kDa. Nellagosto 1979 altri due articoli erano stati pubblicati dai ricercatori del National Cancer Institute e dellInstitut de Researches Science sul Journal of Virology che riportavano lesistenza di unaltra proteina simile con un peso molecolare di circa 55 kDA.
Ulteriori esperimenti condotti in 1979 di Lloyd Old e il suo team presso il Memorial Sloan-Kettering Cancer Center di New York ha rivelato che gli animali esposti a cellule tumorali SV40 hanno diretto una risposta immunitaria a una proteina del peso di 53 kDA. Poco dopo, Crawford e il suo team hanno scoperto che il 9% del siero umano di pazienti affette da cancro al seno conteneva anticorpi diretti a una proteina dello stesso peso. Anche se gli scienziati non hanno riconosciuto immediatamente il legame tra le due scoperte, diversi anni dopo è stato riconosciuto che ogni squadra aveva esaminato la stessa proteina. Nel 1983 la proteina è stata chiamata p53 per indicare il suo peso molecolare.
Inizialmente si pensava che p53 fosse il prodotto di un oncogene, un gene che causa il cancro. Alla fine degli anni 80, tuttavia, gli scienziati iniziarono a rendersi conto che p53 era invece un soppressore del tumore che spesso mutava nel cancro umano. Nel decennio successivo gli scienziati hanno iniziato a scoprire maggiori informazioni sulla funzione di p53. Questo ha rivelato che p53 è una molecola cruciale per coordinare il complesso ciclo di una cellula in tempi di danni al DNA e altri stress.
La proteina p53 stessa è tenuta sotto controllo da MDM2, unaltra proteina che si lega a p53 e distrugge la molecola quando ce ne sono troppe nella cellula. MDM2, tuttavia, non è in grado di attaccare la p53 mutata e quindi non può fermare laccumulo di proteine p53 malfunzionanti, la cui crescita impedisce al rimanente p53 sano di svolgere il proprio lavoro, il che è importante per la formazione di tumori.
Oltre al suo associazione con il cancro, è stato recentemente scoperto che p53 ha una funzione molto più ampia. Studi recenti hanno dimostrato che la p53 svolge un ruolo importante nella fertilità femminile, nello sviluppo, nella divisione delle cellule staminali e nel processo di invecchiamento.
Per molti anni si è ritenuto che la p53 fosse una proteina unica. Nel 1997, tuttavia, erano state trovate altre due proteine, p63 e p73, che sembravano essere correlate. Entrambe queste proteine svolgono un ruolo importante nello sviluppo della pelle, del sistema nervoso e della riproduzione femminile e possono anche agire come soppressori del tumore in determinate situazioni. Inoltre, è stato scoperto che il gene che codifica per p53, TP53, può produrre nove diverse forme della proteina.

Applicazione

Nellindustria e nel mondo accademico, il p53 è un obiettivo chiave per lo sviluppo della terapia contro il cancro.Entro il 2015 almeno 114 aziende stavano sviluppando attivamente farmaci mirati alla via di segnalazione p53. Sono stati adottati vari approcci con p53, che vanno dalluso di p53 come soppressore del tumore fino a farmaci attivanti p53 progettati per ripristinare la funzione di p53 difettoso nei tumori. Si è anche lavorato sullo sviluppo di una terapia per bloccare lazione di MDM2 e del suo relativo MDMX per aumentare i livelli di p53. Nel complesso, il successo dello sviluppo delle terapie è stato lento. Parte del problema è che p53 è coinvolto in così tanti processi cellulari. Aumentare il suo effetto può, ad esempio, causare effetti collaterali indesiderati. Oltre alla terapia, sono in fase di sviluppo tecniche di screening del sangue per rilevare qualsiasi dispersione della proteina prima della comparsa di un tumore completamente sviluppato. Questo fa parte di una strategia per salvare p53 in modo da eliminare qualsiasi cancro prima che possa essere completamente stabilizzato.