Segnali cellulari nello sviluppo e nella formazione di tumori
La divisione cellulare per mezzo della quale una cellula madre dà origine a due cellule figlie può essere simmetrica (con la produzione di due cellule figlie identiche) oppure asimmetrica (con la produzione di due cellule figlie diverse con diverse potenzialità di sviluppo). La maggior parte delle cellule del corpo umano sono soggette a divisione cellulare simmetrica dopo la nascita, con la funzione di costruire, sostituire o riparare la loro stessa riserva. Al contrario, la divisione cellulare asimmetrica svolge un ruolo importante nella differenziazione delle cellule staminali durante lo sviluppo. Il recettore transmembrana Notch è un agente fondamentale nello sviluppo. La sua straordinarietà consiste nel fatto che la maggior parte dei suoi leganti (che si legano con un modello "chiave-serratura" per indurre un effetto) è costituita anche da proteine transmembrana, proteine integrate nelle membrane di altre cellule, suggerendo che i segnali devono essere ristretti alle cellule vicine. Recenti risultati scientifici confermano che i segnali Notch asimmetrici sono mediati da traffico endofitico asimmetrico. Gli endosomi sono piccolissimi organelli legati alla membrana che ricevono proteine e lipidi, spesso dalla membrana cellulare, trasportandoli quindi nella cellula in cui servono. Il laboratorio ospite aveva precedentemente dimostrato che la proteina SARA (Smad-anchor-for-receptor-activation) si trova su endosomi precoci specializzati nella cellula madre e che tali endosomi SARA guidano il recettore Notch e i suoi leganti verso una specifica cellula figlia in una divisione cellulare asimmetrica. Gli scienziati hanno avviato il progetto Endasym ("Asymmetric endosomes in asymmetric cell division and tumorigenesis") per indagare sui fattori che controllano la motilità di endosomi SARA durante la divisione cellulare asimmetrica. Avvalendosi della piattaforma Matlab, gli scienziati sono riusciti a dimostrare che un piccolissimo "motore" molecolare era responsabile della motilità asimmetrica di endosomi SARA. Endasym si è servito della micromanipolazione magnetica durante la divisione cellulare per dimostrare le fasi cruciali della divisione stessa (dalla tarda anafase alla citocinesi) e le strutture cellulari correlate (distribuzione della tubolina asimmetrica) che incidono sulla motilità asimmetrica degli endosomi SARA. È stato anche identificato un nuovo "partner" molecolare per SARA, la proteina uif. Uif è presente in due pool nella cellula, l'endosoma e l'apice. Inoltre, la proteina svolge diversi ruoli in ciascuna delle due ubicazioni. Il progetto Endasym ha determinato un importante passo avanti nella definizione del meccanismo cellulare che media la motilità degli organelli durante la divisione asimmetrica e ha identificato un nuovo componente del meccanismo Notch. Entrambi tali sviluppi potrebbero incidere significativamente sulla nostra comprensione della tumorigenesi.
