Quando le cellule vengono private dei nutrienti, entrano in uno stato di stress chiamato autofagia, in cui distruggono le proprie proteine e organelli per riciclare i componenti. Questo processo è essenziale per la sopravvivenza delle cellule, ma può anche essere dannoso se non viene adeguatamente regolato. In alcuni casi, l’autofagia può portare alla morte cellulare.
I ricercatori hanno scoperto che le cellule affamate dirottano le stazioni di trasporto delle proteine chiamate transloconi per importare sostanze nutritive. I transloconi vengono normalmente utilizzati per trasportare le proteine nel reticolo endoplasmatico (ER), un compartimento cellulare in cui le proteine vengono ripiegate e modificate. Tuttavia, quando le cellule muoiono di fame, riconfigurano i trasloconi per importare invece i nutrienti.
Questa riconfigurazione è resa possibile da una proteina chiamata ATF4, che viene attivata in risposta alla fame. ATF4 si lega ai trasloconi e ne modifica la struttura, consentendo loro di importare nutrienti.
I ricercatori hanno anche scoperto che i livelli di ATF4 sono elevati nelle cellule tumorali, il che suggerisce che questo percorso potrebbe essere un bersaglio per la terapia del cancro. Inibendo l’ATF4, potrebbe essere possibile impedire alle cellule tumorali di dirottare i trasloconi e importare nutrienti, portando alla morte cellulare.
"Questo studio fornisce una comprensione dettagliata di come le cellule affamate dirottano le stazioni di trasporto delle proteine per importare nutrienti", ha affermato la professoressa Jennifer Doudna, autrice senior dello studio, biochimica di Berkeley. "Ciò potrebbe portare a nuove terapie per il trattamento del cancro e di altre malattie che comportano una rapida crescita cellulare".
Il gruppo di ricerca sta ora studiando il ruolo dell'ATF4 in altri processi cellulari, come il ripiegamento e la degradazione delle proteine. Hanno inoltre in programma di studiare come sono regolati i livelli di ATF4 nelle cellule tumorali.
