La genetica al di fuori dei geni influenza il nostro peso corporeo

Il nostro patrimonio genetico contribuisce a determinare la tendenza a mettere su chili di troppo. Negli ultimi anni, i ricercatori hanno studiato intensamente quali geni e varianti geniche sono in parte responsabili di questo fenomeno: se ne contano circa un centinaio. Tuttavia, è interessante notare che solo poco meno della metà dell'obesità ereditaria può essere spiegata da questi geni, come hanno dimostrato i cosiddetti studi di associazione genomica. L'altra metà può essere spiegata da fattori che fanno parte del materiale genetico ma che non sono i classici geni che codificano per le proteine, bensì le cosiddette informazioni genetiche epigenetiche, ad esempio.

I ricercatori guidati da Markus Stoffel, professore presso il Dipartimento di biologia, hanno ora trovato un altro fattore di rischio genetico non classico per l'obesità ereditaria: una specifica molecola di micro-RNA endogeno chiamata micro-RNA 7.

Come i geni, le istruzioni per la costruzione delle molecole di micro-RNA si trovano sui nostri cromosomi. Tuttavia, mentre i geni servono come istruzioni per la costruzione delle proteine, le informazioni contenute nel micro-RNA non vengono tradotte in forma di proteine. Le molecole di micro-RNA nelle nostre cellule agiscono invece sotto forma di RNA. "Il micro-RNA 7 è il primo micro-RNA per il quale siamo riusciti a dimostrare un legame con l'obesità", spiega Stoffel.

Influenza nei topi e nell'uomo

Insieme al suo team, ha allevato topi privi del micro-RNA 7 in alcune cellule nervose dell'ipotalamo, il centro di regolazione tra il sistema ormonale e quello nervoso. Questi topi hanno mostrato un aumento patologico dell'appetito e sono diventati obesi.

I ricercatori dell'ETH sono riusciti a dimostrare una connessione anche negli esseri umani. Insieme agli scienziati dell'Università di Cambridge, hanno analizzato il genoma e i dati sanitari, comprese le informazioni anonime di un database britannico che comprende 500.000 persone. Stoffel e i suoi colleghi sono stati in grado di dimostrare che le persone con variazioni genetiche sui cromosomi intorno al blueprint del microRNA 7 sono più pesanti e più alte della media. Come risultato di queste variazioni, le cellule nervose degli individui colpiti producono meno microRNA 7.

Gli scienziati sono stati anche in grado di dimostrare che Il micro-RNA 7 influenza una cascata di reazioni biochimiche nelle cellule che era già nota per controllare in modo significativo l'equilibrio energetico, la regolazione dell'appetito e la produzione di ormoni della crescita da parte dell'organismo. Il micro-RNA agisce regolando la produzione di proteine.

Stoffel non è sorpreso che l'effetto si manifesti sia nei topi che negli esseri umani. Questo perché il microRNA 7 è una molecola emersa molto presto nella storia evolutiva degli animali ed è stata in grado di persistere. Oggi è presente in modo invariato in molte specie animali, dai vermi filiformi a tutti i vertebrati e all'uomo.

Potenziale terapeutico

"Finora non era chiaro perché le variazioni genetiche spiegassero meno della metà delle cause dell'obesità ereditaria", afferma Stoffel. "Il nostro lavoro dimostra ora che non è sufficiente guardare solo ai geni che portano le informazioni per le proteine; dobbiamo anche indagare le regioni del DNA al di fuori dei geni che codificano le proteine, come le regioni con le istruzioni per la costruzione di micro-RNA".

Almeno in teoria, la nuova scoperta potrebbe essere utilizzata anche in medicina. Esistono già farmaci a base di RNA che sfruttano il meccanismo d'azione delle molecole di micro-RNA nell'organismo. Questo potrebbe portare un giorno allo sviluppo di terapie per le persone il cui ipotalamo produce troppo poco micro-RNA 7 e che quindi sono obese. Si potrebbero anche concepire terapie per il caso opposto: per le persone con una predisposizione a un peso corporeo eccessivamente basso o alla cachessia, il micro-RNA 7 potrebbe essere inibito farmacologicamente.

Tuttavia, è più probabile che le terapie a base di RNA, ancora relativamente nuove, vengano inizialmente sviluppate per malattie neurodegenerative come l'Alzheimer, afferma Stoffel. A lungo termine, tuttavia, si potrebbe pensare di trattare in questo modo anche malattie metaboliche come l'obesità o la perdita di peso.