Una nuova ricerca pubblicata su Nature ha individuato un meccanismo genetico che potrebbe aiutare gli scienziati a far produrre nuovamente alle cellule del sangue una forma di emoglobina che normalmente viene quasi spenta dopo la nascita. La scoperta potrebbe essere importante soprattutto per la ricerca su malattie come l’anemia falciforme e la beta-talassemia. Quando siamo ancora nel grembo materno, il nostro organismo utilizza un tipo particolare di emoglobina, chiamata emoglobina fetale. È una proteina fondamentale perché permette al sangue del feto di raccogliere l'ossigeno dalla madre e portarlo ai tessuti in crescita. Dopo la nascita, però, il nostro organismo cambia gradualmente sistema: l'emoglobina fetale viene prodotta sempre meno e viene sostituita dall'emoglobina tipica dell'età adulta.
Questo cambiamento è del tutto normale, ma gli scienziati hanno scoperto da tempo che riuscire a mantenere una maggiore quantità di emoglobina fetale nell'età adulta potrebbe essere molto utile per alcune persone che soffrono di malattie ereditarie del sangue. È proprio da qui che parte il nuovo studio pubblicato su Nature, nel quale i ricercatori hanno cercato di capire quali siano i “comandi” genetici che decidono quanta emoglobina fetale produrre. Per farlo hanno analizzato i dati genetici di oltre 28 mila persone, cercando le differenze nel DNA che possono essere associate a livelli più alti o più bassi di emoglobina fetale. Da questa analisi è emerso un elemento particolarmente interessante: un gene chiamato BACH2, che sembra avere il compito di frenare la produzione dell'emoglobina fetale.
In pratica, quando BACH2 è molto attivo, la cellula tende a produrre meno emoglobina fetale; quando invece la sua attività diminuisce, la produzione di questa forma di emoglobina può aumentare. Gli esperimenti effettuati dai ricercatori sulle cellule del sangue hanno confermato proprio questo comportamento. Ma BACH2 non agisce da solo. Nella ricerca entra in gioco anche un'altra proteina, chiamata NRF2, che sembra avere un ruolo quasi opposto. Quando BACH2 diminuisce, NRF2 riesce ad agire maggiormente sui geni responsabili della produzione della parte “fetale” dell'emoglobina e contribuisce ad aumentarne l'attività. Per semplificare, si può immaginare la cellula come una macchina con due comandi: BACH2 funziona come un freno, mentre NRF2 aiuta a premere sull'acceleratore. Quando il freno viene allentato, NRF2 può favorire la riaccensione dei geni che producono l'emoglobina fetale.
La cosa interessante è che questo meccanismo sembra essere in parte indipendente da un altro importante regolatore dell'emoglobina fetale, chiamato BCL11A, che è già da tempo al centro della ricerca sulle malattie del sangue. Questo significa che gli scienziati potrebbero avere davanti un'altra strada per aumentare la produzione di emoglobina fetale, diversa da quelle già conosciute. Perché è così importante riuscire a produrre più emoglobina fetale negli adulti? La risposta riguarda soprattutto alcune malattie ereditarie nelle quali l'emoglobina normale non funziona correttamente. Nella malattia falciforme, per esempio, una forma anomala di emoglobina può fare assumere ai globuli rossi una forma rigida e caratteristica, causando problemi alla circolazione e episodi dolorosi. Aumentare la quantità di emoglobina fetale può aiutare a ridurre gli effetti di questa emoglobina anomala.
Nella beta-talassemia, invece, l'organismo produce una quantità insufficiente di una delle componenti dell'emoglobina adulta. Anche in questo caso aumentare la produzione di emoglobina fetale potrebbe aiutare a compensare, almeno in parte, questo difetto. È proprio per questo che l'emoglobina fetale è diventata negli ultimi anni uno degli obiettivi più interessanti della ricerca sulle malattie genetiche del sangue. Se si riuscisse a riattivarla in modo controllato, si potrebbe cercare di compensare alcuni dei problemi provocati dalle forme anomale o insufficienti di emoglobina.
La nuova scoperta, però, non significa che esista già una nuova cura. Gli scienziati hanno individuato un meccanismo e hanno dimostrato che può modificare la produzione di emoglobina fetale nelle cellule studiate in laboratorio, ma trasformare questa conoscenza in una terapia per i pazienti richiede ancora molti passaggi. Il motivo è semplice: BACH2 e NRF2 non si occupano soltanto dell'emoglobina. Sono coinvolti in diversi processi all'interno delle cellule e modificarne l'attività nell'organismo potrebbe quindi avere conseguenze anche su altri meccanismi biologici. Una futura terapia dovrebbe essere abbastanza precisa da aumentare l'emoglobina fetale senza creare problemi in altre parti dell'organismo.
La ricerca è comunque importante perché aggiunge un nuovo pezzo al complicato sistema che controlla la produzione del sangue. Gli scienziati stanno scoprendo che non esiste un solo interruttore capace di accendere o spegnere l'emoglobina fetale, ma una vera rete di geni e proteine che collaborano tra loro. E più si conoscono questi meccanismi, più diventa possibile pensare a nuove strategie per intervenire sulle malattie ereditarie del sangue. La scoperta di BACH2 e NRF2 è quindi ancora lontana dal diventare una terapia, ma potrebbe rappresentare un nuovo punto di partenza. L'idea è quella di convincere le cellule adulte a produrre nuovamente una proteina che normalmente utilizzavano prima della nascita e che potrebbe, in determinate malattie, aiutare a compensare un difetto dell'emoglobina adulta.
In fondo, è questo l'aspetto più affascinante della ricerca: dentro le nostre cellule sembrano esistere ancora molti “interruttori” biologici che conosciamo soltanto in parte. Capire come funzionano potrebbe permettere, in futuro, di riattivare programmi che l'organismo aveva spento dopo la nascita e trasformare questa conoscenza in nuove possibilità di cura.