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Sequenziato il DNA di una creatura in grado di ringiovanire una volta raggiunta l’età adulta e di perpetuare questo ciclo potenzialmente all’infinito: svelerà i misteri dell’invecchiamento?
Qual è lo scopo della ricerca scientifica in medicina, se non eliminare o cercare di curare più malattie possibili per prolungare al massimo la nostra vita e in questo modo avvcinandoci un po’ di più verso il sogno proibito dell’immortalità?
L’invecchiamento, che piaccia o no, è la “malattia” contro la quale tutti noi lottiamo ed è anche la principale causa di morte, per tutte le specie viventi. Si nasce, si diventa adulti, si invecchia e si muore. Ma se invece si riuscisse ad invertire questo ciclo?
Una medusa lo fa. Turritopsis dohrnii, che vive sia nel Mediterraneo sia negli oceani, una volta raggiunta l’età adulta può annullare questo percorso, diventando di nuovo giovani. Iricercatori dell’Università di Oviedo hanno sequenziato il suo genoma, aprendo nuove porte sullo studio sull’invecchiamento e sul deterioramento cellulare in altre specie, come la nostra.
La medusa presenta un ciclo di vita a fasi: dopo la riproduzione, la larva nata dall’unione dei gameti maschio e femmina si attacca sul fondo del mare, proprio come gli anemoni.
Questi polipi vivono aggrappati alle rocce finché non si distaccano, diventano meduse sessaulmente mature per la riproduzione e ricominciano da capo. Il tutto in condizioni normali. Ma se le condizioni non sono normali, se sono stressati da qualche minaccia ambientale, invertono la rotta: dopo essersi riprodotti possono tornare alle fasi precedenti, tornando ad essere polipi.
Inoltre, per quanto ne sa la scienza, possono ripetere il processo indefinitamente, qualcosa che altre meduse non fanno. Questo è il motivo per cui si dice che siano biologicamente immortali: possono essere preda di altri animali, ma non muoiono di vecchiaia.
Il team guidato dallo scienziato Carlos López Otín presso l’Istituto Universitario di Oncologia dell’Università di Oviedo ha sequenziato per la prima volta il genoma di Turritopsis dohrnii. Non è la prima volta che il suo laboratorio esamina i geni di un animale: nel 2018 è successo con George, l’ultimo rappresentante delle tartarughe giganti delle Galapagos, morto un decennio fa dopo aver vissuto circa 100 anni.
Una vota ottenuti i risultati, pubblicati sulla rivista scientifica PNAS, li hanno confrontati con quello di un parente stretto, T. rubra, che invece non ha questo particolare ciclo vitale.
Il sequenziamento del genoma è stato pianificato in diversi momenti durante la crescita dell’animale (tenuti e nutriti in un apposito acquario), per avere campioni di ogni fase dela vita della medusa.
“Se un cambiamento genetico si è verificato durante l’inversione, dovrebbe essere per qualcosa di importante”, afferma la biologa marina María Pascual, co-autrice della ricerca.
Quello che hanno trovato sono molteplici cambiamenti genetici, relativi alla replicazione e alla riparazione del DNA. Ad esempio, nei geni coinvolti nello stress ossidativo o nella lunghezza dei dei telomeri, i “tappi” di DNA che proteggono quest’ultimo all’interno dei cromosomi e che sono legati alla senescenza cellulare. “Ciò che rende speciale questo animale è la sinergia di tutti questi cambiamenti, che fanno ringiovanire questa medusa”, afferma Pascual.
Quando questo succede, la medusa adulta cambia la struttura dei suoi tessuti. A livello genetico, i ricercatori hanno osservato che alcuni geni hanno smesso di esprimersi, cioè di generare proteine e le loro funzioni, mentre altri sono stati attivati.
Come il gene GLI3, che è coinvolto nella differenziazione delle cellule staminali pluripotenti in qualsiasi altro tipo di cellula. T. dohrnii ha il doppio delle copie di questo gene rispetto a T. rubra e tutti sono attivi al momento dell’inversione.
Questa inversione del processo di differenziazione cellulare è nota come transdifferenziazione ed è un fenomeno molto raro in natura. “La cellula torna a zero”, dice Pascual.
Dido Carrero è un biologo molecolare presso l’Osservatorio Marino delle Asturie e co-autore della ricerca. “Questa medusa è l’unico animale in grado di invertire uno stato differenziato già in età adulta”, dice. “Ci sono altre meduse in grado di farlo, ma sempre prima della maturità sessuale”.
Per Carrero c’è il potere di T. dohrnii, “nell’attivazione di geni legati allo stato di pluripotenza delle cellule”. Questo animale ha un numero maggiore di copie dei geni coinvolti nella replicazione cellulare e nella riparazione del DNA rispetto a T. rubra. Questo fa sì che la prima medusa abbia “meccanismi cellulari più efficienti”, scrivono gli autori dello studio, rispetto alla seconda.
L’autore senior della ricerca è López Otín ha studiato i meccanismi cellulari del cancro per 35 anni. “Quello che ho imparato in questo tempo è che le cellule possono diventare egoiste e immortali. Comprendere il cancro richiede lo studio di altri meccanismi e processi di immortalità. Da qui il nostro interesse per questa medusa”.
