Nobel della Medicina ai 'papà' dell'orologio biologico

Premiati gli americani Hall, Rosbash e Young

Redazione ANSA

Il Nobel per la Medicina 2017 è stato assegnato congiuntamente a Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young per aver scoperto il meccanismo molecolare che controlla il ritmo circadiano, ossia il comportamento dell'orologio biologico.

Hall, Rosbash e Young sono riusciti a scoprire il meccanismo con il quale tutti gli esseri viventi, dalle piante agli esseri umani, riescono a regolare i loro ritmi biologici in sintonia con l'ambiente, ad esempio con l'alternarsi di giorno e notte conseguenza della rotazione della Terra.

 

L'orologio biologico anticipa e adatta la nostra fisiologia alle diverse fasi del giorno, regolando attività come il sonno, la fame, il rilascio di ormoni, la pressione del sangue e la temperatura corporea (fonte: Fondazione Nobel)

 

Negli anni '80, studiando il Dna degli organismi più semplici e più studiati dai genetisti, i moscerini della frutta (Drosophila melanogaster), Hall e Rosbash hanno isolato il gene chiamato Period (o semplicemente Per) che regola questo comportamento universale e hanno dimostrato che controlla la produzione di una proteina che si accumula nelle cellule durate la notte e che viene degradata durante il giorno, sempre nello stesso intervallo di tempo. Restava da capire in che modo la proteina Per riuscisse a penetrare nel nucleo e la risposta è arrivata nel 1994, quando Young ha identificato un secondo gene chiamato Timeless (o Tim), che produce la proteina che ha lo stesso nome e che, legandosi alla proteina Per, la aiuta a penetrare nel nucleo delle cellule.

 

Schema del funzionamento del gene alla base dell'orologio biologico. L'immagine ricostruisce la sequenza di eventi nell'arco di 24 ore (fonte: Fondazione Nobel)

 

CHI SONO I PREMIATI

 Jeffrey C. Hall, 72 anni, è nato nel 1945 a New York e si è laureato nell'università di Washington a Seattle. Dal 1971 al 1973 ha lavorato nel California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena. Nel 1974 si è trasferito nella Brandeis University di Waltham in 1974 e nel 2002 in quella del Maine.

Michael Rosbash, 71 anni, è nato a Kansas City e si è laureato nel 1970 nel Massachusetts Institute of Technology (Mit). Nei tre anni successivi ha lavorato in Europa, nell'università scozzese di Edimburgo, e nel 1974 è rientrato negli Stati Uniti e da allora ha lavorato nella Brandeis University.

Michael Young, 68 anni, è nato nel 1949 a Miami e si è laureato nell'università del Texas ad Austin nel 1975. Da allora fino al 1977 ha lavorato nell'università di Stanford e dal 1978 nella Rockefeller University di New York.

 

 

Le foglie della mimosa sono un esempio di orologio biologico: si aprono verso il Sole durante il giorno e si chiudono al tramonto; continuano a seguire questi ritmo anche quando sono costantemente al buio (fonte: Fondazione Nobel)

 

I COMMENTI

Glauco Tocchini Valentini, una scoperta fondamentale
E' una scoperta di "importanza fondamentale", quella dei meccanismi che controllano l'orologio biologico che ha spesso portato in Italia uno dei tre neo-premiati con il Nobel per la Medicina, Michael Rosbash. "E' stato ripetutamente qui da noi, nel Campus Internazionale 'A. Buzzati-Traverso', del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr), ha detto il direttore del laboratorio, Glauco Tocchini Valentini.
Dopo aver studiato i meccanismi alla base dell'orologio biologico nei moscerini della frutta, Rosbash veniva in Italia per studiare lo stesso fenomeno in organismi più complessi, come i topi, utilizzando l'archivio dei topi mutanti del Laboratorio Europeo di Biologia Molecolare (Embl) attivo fin dagli anni '90 a Monterotondo. "Probabilmente - ha aggiunto - quando in dicembre andrà a Stoccolma - passerà in Italia, per salutarci ancora in laboratorio".
A Rosbash, del quale Tocchini Valentini ricorda divertito le battute di spirito, e ai suoi colleghi Jeffrey C. Hall e Michael W. Young, va il merito di "avere aperto e reso percorribile una nuova, importantissima strada per la ricerca, che è alla base di meccanismi importanti per la determinazione di alcune malattie. Quello che i tre Nobel hanno scoperto - ha concluso Tocchini Valentini - è l'importanza del ciclo biologico per tutti gli organismi, compreso l'uomo e i batteri che vivono nell'uomo".

Valter Tucci (Iit), premiata una scoperta fantastica
E' stata premiata una scoperta "fantastica" perché l'orologio biologico è essenziale per l'adattamento di tutti gli esseri viventi alla Terra: lo ha detto il direttore della linea di ricerca su Genetica ed epigenetica del comportamento dell'Istituto Italiano di Tecnologia (Iit), Valter Tucci, commentando l'assegnazione del Nobel per la Medicina agli americani Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young.
"I ritmi circadiani sono importantissimi per regolare molti processi biologici e i tre Nobel - ha osservato Tucci - hanno dimostrato qual è il meccanismo molecolare che li controlla in tutto il regno vivente, dalle piante agli animali unicellulari, dal moscerino della frutta ai mammiferi". Sono, ha aggiunto, "meccanismi fondamentali per l'adattamento degli esseri viventi alla Terra, per adattarci all'ambiente in cui viviamo".
Dal jet lag ai disturbi più gravi del sonno, i meccanismi che regolano i ritmi circadiani rivestono un ruolo di primo piano, ma hanno voce in capitolo anche in altri aspetti importanti, come i ritmi ormonali, il metabolismo e in generale tutti i meccanismi che regolano lo sviluppo e che entrano in gioco nella vita embrionale fino ai primi momenti dopo la nascita: "è un corredo - ha rilevato - che ci portiamo dietro per tutta la vita". Si deve all'orologio biologico anche la capacità di adattarsi ai cambiamenti stagionali e "soltanto ora - ha osservato Tucci - cominciamo a scoprire che i meccanismi che regolano i ritmi circadiani ci permettono una plasticità di adattamento all'ambiente".
Se i tre Nobel hanno scoperto i geni che regolano l'orologio biologico, "la prossima frontiera è spiegare esattamente i meccanismi epigenetici, ossia i meccanismi molecolari che non riguardano la sequenza del Dna , ma che ne modificano il prodotto". E' un passo che permetterà di comprendere i problemi dello sviluppo neurale, come quelli che portano al ritardo mentale, disturbi psichiatrici e malattie del metabolismo, fino ai tumori e al controllo della temperatura, che oscilla periodicamente nelle 24 ore, fornendo all'organismo segnali essenziali per facilitare il sonno e il risveglio. Si calcola, ha concluso, che tra il 15% e il 20% dei geni noti abbiano un'oscillazione circadiana e che gli altri siano controllati direttamente o indirettamente dall'orologio biologico.

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