Sono “esperte di pedinamento”, si mettono sulle tracce del bersaglio e lo seguono passo dopo passo lungo l’intero percorso, cogliendolo in flagrante  nel  momento in cui comincia fare danni. Si comportano così le sonde molecolari che monitorano i movimenti della proteina TDP-43 la cui funzionalità risulta alterata in varie malattie neurodegenerative, come per esempio la sclerosi laterale amiotrofica e la demenza frontotemporale. Le sonde possono essere utilizzate per studiare il comportamento di tale proteina all’interno delle cellule e la loro azione è stata validata in collaborazione con i ricercatori dell’Università La Sapienza, il Centre for Genomic Regulation a Barcellona, Università di Edimburgo e il Kings College a Londra. 

Le sonde, descritte su Nature Communications, sono state realizzate dal laboratorio di RNA Systems Biology dell’IIT a Genova tramite una progettazione a computer che ha permesso la creazione di una molecola di RNA capace di legarsi a una specifica proteina associata a processi di neurodegenerazione, la TDP-43 che si aggrega in masse informi e non solubili all’interno dei neuroni, alterandone il metabolismo e la funzione cellulare. Grazie a questa tecnologia si può monitorare il processo di aggregazione della proteina TDP-43 all’interno delle cellule neuronali, fino dai primi stadi.  

«Attraverso l’uso dei nostri algoritmi, abbiamo disegnato degli aptameri di RNA specifici per la proteina TDP-43, e abbiamo osservato la loro interazione con la proteina durante i processi di aggregazione attraverso tecniche di microscopia avanzata. Siamo in grado di identificare aggregati di TDP-43 molto piccoli, di circa 10 nanometri, che, per quanto ci risulta, la migliore risoluzione mai ottenuta fino ad oggi», spiega Gian Gaetano Tartaglia, responsabile del Laboratorio di RNA Systems Biology dell’IIT a Genova. 

Gli aptameri potranno essere sfruttati per lo sviluppo di tecniche diagnostiche precoci per tali malattie.

«Abbiamo dimostrato che i nostri aptameri di RNA possono essere usati per monitorare in tempo reale la posizione della proteina TDP-43 in cellule vive, sia nella sua forma solubile e fisiologica che in quelle aggregate e patologiche di dimensioni variabili, tra cui quelle non visibili con metodi standard», aggiunge Elsa Zacco, prima autrice della ricerca.

Lo studio è stato realizzato dai ricercatori di IIT Elsa Zacco, Alexandros Armaos e Gian Gaetano Tartaglia (ricercatore anche all’Università La Sapienza), con la partecipazione del gruppo guidato da Mathew Horrocks all’Università di Edimburgo e Annalisa Pastore al King’s College di Londra.