La coesione è un complesso proteico coinvolto nel tenere insieme i cromatidi fratelli durante la divisione cellulare. Sebbene il suo ruolo nella segregazione cromosomica sia ben consolidato, studi recenti hanno suggerito che le coesioni potrebbero avere funzioni aggiuntive. Questo gruppo di ricerca, guidato dal laboratorio del dottor Mitchell Guttman, ha cercato di decifrare il modo in cui la coesione è coinvolta nella regolazione dell'espressione genetica.
Utilizzando una tecnica chiamata "ChIA-PET", i ricercatori hanno identificato le regioni del genoma in cui si lega la coesione e il modo in cui queste regioni interagiscono tra loro. Hanno scoperto che la coesione unisce elementi regolatori distali, noti come potenziatori, con promotori genici specifici, consentendo interazioni a lungo raggio che controllano l'espressione genetica.
Un locus genetico specifico che ha attirato la loro attenzione è stato l’oncogene MYC, spesso amplificato e sovraespresso in vari tumori. Hanno scoperto che la coesione media le interazioni tra elementi regolatori situati a diverse migliaia di paia di basi di distanza dal promotore MYC. Queste interazioni determinano una maggiore espressione di MYC, contribuendo così allo sviluppo del cancro.
I ricercatori hanno anche esaminato il ruolo della coesione nello sviluppo cardiaco. Eliminando la coesione specificamente nel cuore dei topi, hanno osservato strutture cardiache anormali e insufficienza cardiaca. Ulteriori analisi hanno rivelato che la coesione orchestra l'espressione di geni cruciali per lo sviluppo cardiaco, come quelli che regolano la contrazione del muscolo cardiaco.
Commentando l'importanza delle loro scoperte, il dottor Guttman ha spiegato:"Il nostro studio ha dimostrato che la coesione non è solo una proteina strutturale ma anche un regolatore chiave dell'espressione genetica. Questa nuova funzione potrebbe essere alla base del legame tra le mutazioni della coesione e varie malattie umane, compreso il cancro e le condizioni cardiache. Comprendendo i meccanismi molecolari coinvolti, possiamo esplorare nuove strategie terapeutiche che modulano l’attività della coesione e potenzialmente trattano queste malattie in modo più efficace”.
Puntare a livello terapeutico il complesso di coesione è stata una sfida a causa del suo ruolo essenziale nella segregazione cromosomica. Tuttavia, la scoperta del suo coinvolgimento nel controllo dell’espressione genica offre una nuova prospettiva per lo sviluppo terapeutico. Manipolando le interazioni della coesione con specifiche regioni potenziatrici-promotrici, gli scienziati potrebbero essere in grado di modificare selettivamente i modelli di espressione genetica e contrastare le disregolazioni associate a malattie come il cancro e l'insufficienza cardiaca.
Questa ricerca fornisce una comprensione più profonda del ruolo della coesione oltre la segregazione cromosomica, evidenziando il suo ruolo fondamentale nella regolazione dell'espressione genica. Man mano che la ricerca continua, l’attenzione si sposterà verso la traduzione di questi risultati in potenziali terapie in grado di modulare l’attività della coesione per trattare varie malattie umane.
