La proteina endogena RAGE, che di solito è stato associato negativamente con infiammazione cronica e complicanze diabetiche, svolge un ruolo importante nella riparazione del danno al DNA e sembra anche guarire i tessuti danneggiati a causa della senescenza cellulare accelerata. Questo meccanismo molecolare è stato descritto in uno studio condotto da scienziati dell'ospedale universitario di Heidelberg e del Centro tedesco per la ricerca sul diabete, che è stato pubblicato nel numero di ottobre della rivista Ricerca sugli acidi nucleici . Hanno scoperto il potenziale beneficio terapeutico della proteina nei topi che non sono in grado di produrre RAGE. Come risultato della riparazione limitata del DNA, sviluppano una fibrosi polmonare pronunciata, cioè cicatrici nei polmoni. Dopo il trattamento con la proteina, la cicatrice è guarita.
"Questo è sorprendente in quanto la fibrosi è stata finora considerata irreversibile. Con RAGE, potremmo, per la prima volta, hanno trovato un possibile punto di partenza per curare questo frequente danno tissutale, ", ha affermato l'autore senior, il professor Peter Nawroth, Direttore Sanitario del Dipartimento di Endocrinologia, Metabolismo e chimica clinica all'ospedale universitario di Heidelberg. "Molte domande, ad esempio come funziona in dettaglio questa guarigione, sono ancora senza risposta". Il progetto è stato finanziato dalla Fondazione Dietmar Hopp e successivamente dal Centro tedesco per la ricerca sul diabete.
RAGE (Receptor of Advanced Glycation Endproducts) è ben noto nella ricerca medica. La proteina svolge un ruolo decisivo non solo nel diabete ma anche nelle reazioni infiammatorie croniche ed eccessive come l'aterosclerosi e la sepsi, ma anche nella malattia di Alzheimer e nello sviluppo del cancro. La proteina è principalmente attiva sulle superfici delle cellule dei tessuti e delle cellule del sistema immunitario. D'altra parte, all'interno del nucleo cellulare, RAGE è responsabile della riparazione senza errori di gravi danni al DNA, note come rotture a doppio filamento, scoperto dai ricercatori di Heidelberg. In questi casi di danno, i due filamenti di DNA interconnessi e attorcigliati sono completamente tagliati. Senza riparazione immediata, la cellula perirebbe rapidamente.
Poiché il DNA nelle cellule viene continuamente "letto" - contiene il progetto per tutti i processi nella cellula - ed è quindi in uso costante, il danno è estremamente frequente. Visto puramente matematicamente, in ogni cellula del corpo, i difetti in questa molecola vitale si verificano probabilmente diverse migliaia di volte al giorno. Disturbi nei complessi meccanismi di riparazione, ad esempio perché le cellule sono particolarmente esposte a tossine provenienti dall'ambiente o prodotti metabolici dannosi, può portare a un rapido invecchiamento, degenerazione e cicatrizzazione di interi gruppi di tessuti. Esempi sono la fibrosi epatica causata da abuso di alcol o danni alla retina e ai reni causati dal diabete mellito. Attualmente, non esistono farmaci efficaci per porre rimedio in modo specifico ai disturbi di questi meccanismi di riparazione e prevenire il danno tissutale, per esempio. in caso di diabete.
I topi che non sono in grado di formare RAGE a causa di un difetto genetico svilupperanno fibrosi polmonare. I polmoni sono particolarmente suscettibili al danno tissutale, in quanto sono in costante contatto con il mondo esterno attraverso l'aria che respirano e sono particolarmente esposte agli influssi ambientali. Nel modello animale, i ricercatori sono riusciti a chiarire il meccanismo molecolare finora sconosciuto della riparazione del DNA sotto il coinvolgimento di RAGE ea identificare ulteriori importanti protagonisti. Se hanno introdotto RAGE nei polmoni dei topi con l'aiuto di virus modificati, non è stata solo la riparazione del DNA che si è normalizzata, con sorpresa degli scienziati, il tessuto cicatrizzato si è rigenerato e ha riacquistato parte della sua funzionalità.
Lo studio pubblicato non solo fornisce importanti informazioni sulla relazione molecolare tra la riparazione del DNA mediata da RAGE, invecchiamento cellulare e fibrosi. Per la prima volta in assoluto, terapia molecolare per la riparazione dei danni ai polmoni causati da geni e cellule e quindi per la prevenzione di fibrosi o tumori, che si verificano anche a causa di danni al DNA, può essere a portata di mano, " ha detto il primo autore Dr. Varum Kumar, Dipartimento di Endocrinologia, Metabolismo e chimica clinica presso l'ospedale universitario di Heidelberg e il Centro tedesco per la ricerca sul diabete. Prossimo, gli scienziati vogliono indagare se RAGE ha un ruolo anche nella fibrosi epatica e renale e se il trattamento con la proteina può anche correggere i danni a questi organi. Il team ha già brevettato la terapia RAGE utilizzando virus modificati.
