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Dal diabete alla Sla, dall’Alzheimer alla Corea di Huntington, ecco perché capire l’autofagia è così importante

Oggi si è aperta la settimana delle assegnazioni dei premi Nobel. Il primo ad essere conferito è quello della Fisologia o Medicina e, questa mattina, il Karolinska Institutet di Stoccolma ha annunciato la sua assegnazione al biologo giapponese Yoshinori Ohsumi per le sue scoperte sui meccanismi dell'autofagia.
 
L’autofagia è un sistema di smaltimento e riciclaggio dei rifiuti cellulari che permette alle cellule di eliminare rapidamente strutture indesiderate che vengono a formarsi al loro interno, quali aggregati tossici, organuli danneggiati o anche agenti patogeni come i virus e i batteri. In poche parole “un raffinato e potentissimo sistema di autopulizia continua, che consente al nostro corpo di eliminare scorie viventi", come lo ha definito Edoardo Boncinelli commentando l'assegnazione del premio Nobel di oggi.
 
Come tutti i meccanismi finemente regolati anche quello dell’autofagia si può inceppare e, se questo accade, si scatenano gravi processi cellulari quali infiammazione, infezione e necrosi. I difetti nei meccanismi di autofagia sono infatti associati a diverse patologie, che vanno dalle più comuni come i tumori e il diabete di tipo 2, alle malattie neurodegenerative, come il Parkinson e l’Alzheimer, fino a malattie rare quali la Corea di Huntington, la Sla, alcune distrofie muscolari e l’acondroplasia.

L’autofagia è un sistema di “autopulizia” evolutivamente conservato negli organismi eucarioti e l'esistenza di questo meccanismo era stata ipotizzata fin dagli anni '60, quando i ricercatori cominciarono a osservare che la cellula potrebbe distruggere i propri contenuti racchiudendoli in vescicole che vengono poi trasportate in compartimenti di riciclaggio (i lisosomi) per la degradazione. Una vera e propria catena di smaltimento dei rifiuti. Ma, studiare il meccanismo alla base di questa catena era tecnicamente difficile e le prime scoperte arrivarono solo nei primi anni ’90 quando Yoshinori Ohsumi, con una serie di brillanti esperimenti condotti sul lievito di birra, riuscì a identificare i geni responsabili dell'autofagia. Negli anni successivi lo scienziato giapponese ha poi continuato a chiarire i meccanismi alla base dell’autofagia nel lievito e ha dimostrato che lo stesso sofisticato processo è usato anche nelle cellule di organismi superiore, compreso l’uomo.
 
Negli anni è stato poi scoperto che il sistema di riciclaggio basato sull'autofagia può rapidamente fornire combustibile per i processi energetici e materiale per il rinnovo dei componenti cellulari, essenziale per la funzionalità quotidiana della cellule e, sopratutto, per la risposta cellulare alla privazione di nutrimenti e ad altri tipi di stress. Inoltre, l'autofagia contribuisce allo sviluppo embrionale e alla differenziazione cellulare.

“Le scoperte di Ohsumi hanno portato a un nuovo paradigma nella nostra comprensione su come le cellule riciclino le sostanze di scarto - si legge nella dichiarazione dell’Assemblea dei Nobel al Karolinska Institutet di Stoccolma - e hanno aperto la strada per comprendere l'importanza fondamentale dell’autofagia in molti processi fisiologici e patologici”. Ancora una volta l’assegnazione del premio Nobel della Medicina dimostra come la ricerca di base, in campi quali la biologia cellulare e molecolare, sia fondamentale per l’evoluzione e l’approfondimento delle conoscenze in ambito medico. La speranza, ora, è che si possano utilizzare tali conoscenze per lo sviluppo di innovative applicazioni cliniche.

Chi è Yoshinori Ohsumi
Il biologo cellulare Yoshinori Ohsumi è nato 1945 in Giappone, a Fukuoka. Ha conseguito un dottorato di ricerca presso l'Università di Tokyo nel 1974. Dopo aver trascorso tre anninegli Stati Uniti, nella Rockefeller University di New York, è tornato nell'Università di Tokyo, dove, nel 1988, ha istituito il suo gruppo di ricerca. Dal 2009 è professore presso il Tokyo Institute of Technology.