Come le cellule si nutrono di RNA

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Gli scienziati hanno scoperto che le cellule possono utilizzare l’RNA e il suo costituente uridina come fonti di energia alternative allo zucchero. Nel bene e nel male, come dimostra la pubblicazione su "Nature Metabolism ".

Ogni cellula contiene il materiale genetico necessario per l’attività dell’organismo. L’RNA, o acido ribonucleico, è una molecola importante per la produzione di proteine a partire dalle istruzioni contenute nei geni. Tutti gli alimenti provenienti da un essere vivente, siano essi vegetali (frutta e verdura), animali (carne, pesce) o microbici (lievito nel pane) contengono fino al 20% di RNA.

Finora non era stato attribuito alcun valore nutrizionale all’RNA. Tuttavia, in uno studio pubblicato il 17 maggio 2023 sulla rivista Nature Metabolism, i team di Alexis Jourdain , professore assistente presso il Dipartimento di Immunobiologia della Facoltà di Biologia e Medicina (FBM) dell’Università di Losanna, e di Vamsi Mootha, professore presso il Broad Institute del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e dell’Università di Harvard, hanno dimostrato che l’RNA non ha alcun valore nutrizionale.L’Università di Losanna e Vamsi Mootha, professore presso il Broad Institute del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e di Harvard, hanno dimostrato che l’RNA e il suo costituente, l’uridina, sono utilizzati dalle cellule come zucchero, ossia come generatore di energia.

La genesi di un ritrovamento

Negli anni precedenti al suo arrivo all’Università di Losanna nel 2021, Alexis Jourdain ha lavorato al Broad Institute e all’Università di Harvard. È lì che lo specialista del metabolismo ha concentrato le sue ricerche sul cancro e sul suo particolare metabolismo.

Il glucosio è il cibo preferito dalle cellule tumorali, ma cosa succede se vengono private di questa fonte di energia? Ha quindi effettuato uno screening genetico su larga scala di campioni di quasi 500 tumori, che rappresentano circa 20 tipi di cancro.

Inaspettatamente, gli enzimi responsabili della digestione dell’RNA e dell’uridina da parte delle cellule sono risultati essenziali per la sopravvivenza delle cellule analizzate, in assenza di zucchero. Ho quindi provato ad aggiungere RNA alla mia coltura di cellule tumorali in assenza di glucosio. Qualche giorno dopo, ho notato che le cellule erano proliferate", ricorda il ricercatore. Eureka" era tutto ciò che restava da fare per esplorare questo nuovo nutrimento alternativo e decifrarne il funzionamento.

Una fonte di energia ambivalente

Una volta a Losanna, ha concentrato il lavoro del suo gruppo di ricerca sul metabolismo energetico e ha osservato che l’uridina e l’RNA sono assimilati dall’organismo come lo zucchero. Questa scoperta è particolarmente importante nel contesto delle malattie immunitarie e metaboliche, nonché del cancro. Joan Blanco-Fernández, attratto dal tema, si è unito al team per svolgere il suo dottorato. Molto rapidamente, completare la storia dell’RNA "alimentare" è diventata una delle sue preoccupazioni. Ha convalidato i risultati precedenti in cellule immunitarie umane e di topo, chiamate macrofagi, che sono grandi divoratori di agenti patogeni.

Sono stata responsabile della parte immunometabolica della dimostrazione", spiega Joan Blanco-Fernández, primo autore del manoscritto. Ho usato piccole molecole che attivano o inibiscono questa via per confermare i risultati nei macrofagi". Il lavoro degli scienziati rivela quindi due effetti antinomici dell’uso dell’RNA come fonte alternativa di energia. Da un lato, rifornire le cellule tumorali è pericoloso per l’organismo. Dall’altro, rifornire il sistema immunitario è utile per difendersi dagli attacchi.

RNA e uridina nel nostro piatto

Era già stato stabilito che una dieta ricca di uridina, il mattone dell’RNA, poteva portare a malattie come il diabete e l’obesità. Ma il meccanismo era ancora sconosciuto. Lo sfruttamento dell’uridina e dell’RNA come zucchero da parte delle cellule offre ora una spiegazione. E poiché ingeriamo grandi quantità di RNA ogni giorno, questa scoperta potrebbe essere interessante per i nutrizionisti. oÈ quasi impossibile avere una dieta priva di materiale genetico. Tuttavia, per limitare l’assunzione di zuccheri, bisognerebbe limitare gli alimenti in cui l’RNA è abbondante, ad esempio i cibi fermentati (pane, birra), alcune carni e il latte", consiglia Alexis Jourdain, ultimo autore dell’articolo.

Affamare i tumori per combatterli

Anche gli oncologi potrebbero trovarlo utile. L’idea sarebbe quella di tagliare il cibo (ricco di RNA) alle cellule tumorali amanti dello zucchero per farle morire di fame e impedire loro di moltiplicarsi. Allo stesso tempo, un’altra unità di ricerca americana è giunta alle stesse conclusioni nel contesto del tumore al pancreas. oSi tratta di una vera opportunità, perché questo tipo di tumore non è stato incluso nei nostri esperimenti. La loro ricerca completa la nostra", afferma Alexis Jourdain. I due studi aprono quindi una nuova strada terapeutica per il trattamento dei tumori puntando su questo meccanismo.

Nei prossimi anni, Alexis Jourdain e la sua équipe di Losanna sperano di poter identificare una o più molecole che inibiscano il processo biologico da loro individuato. Con il supporto di laboratori industriali, queste molecole potrebbero essere sviluppate in farmaci contro il cancro, ma anche contro disturbi metabolici come l’obesità o contro malattie del sistema immunitario.