Nobel per la Medicina a Rothman, Schekman e Südhof

Per le loro scoperte sul traffico delle vescicole, uno dei principali sistemi di trasporto nelle cellule

Il premio Nobel per la Medicina 2013 è stato assegnato ai ricercatori James E. Rothman, Randy W. Schekman e Thomas C. Südhof per le loro scoperte sul traffico delle vescicole, uno dei principali sistemi di trasporto nelle cellule.

Grazie ai loro studi è stato possibile scoprire come ogni cellula organizza il suo sistema di trasporto. Ogni cellula produce ed esporta molecole come ormoni, neurotrasmettitori ed enzimi, e per farlo ha bisogno di un sistema per spostarle. Le molecole vengono spostate all’interno della cellula in piccoli contenitori che si chiamano “vescicole”. Rothman, Schekman e Südhof hanno scoperto come funziona il sistema e come ogni pacchetto viene consegnato al punto giusto e al momento giusto nella cellula.

Schekman è nato a St Paul nel Minnesota (Stati Uniti) nel 1948. Ha studiato all’Università della California e alla Università di Stanford, dove ha ottenuto il dottorato nel 1974. E proprio negli anni Settanta ha scoperto un insieme di geni necessari per il funzionamento del traffico delle vescicole. Per farlo ha studiato i lieviti e le cellule dove il sistema dei trasporti non funzionava bene, causando congestioni nel traffico. In quelle condizioni, le vescicole si accumulavano in alcune parti della cellula. Schekman scoprì che la causa di questi intasamenti era di tipo genetico e andò quindi alla ricerca delle mutazioni genetiche che li causavano. Identificò tre classi di geni che controllano diversi aspetti del sistema di trasporto, svelando diversi meccanismi che lo fanno funzionare.

cellule-traffico

Rothman è originario di Haverhill nel Massachusetts (Stati Uniti) e ha 63 anni. Ha ottenuto un dottorato alla Medical School dell’Università di Harvard nel 1976 e nel 1978 si è spostato all’Università di Stanford in California, dove ha iniziato i suoi studi sulle vescicole. Tra gli anni Ottanta e Novanta del Novecento, Rothman ha scoperto che un complesso di proteine consente alle vescicole di “attraccare” e fondersi con i loro obiettivi attraverso la fusione delle rispettive membrane. Nel processo di fusione, le proteine sulle vescicole e quelle sull’obiettivo combaciano perfettamente come i due lembi di una cerniera. Ogni cerniera è fatta diversamente, a seconda del tipo di proteine e del loro ordine, e questo consente al sistema di essere molto preciso e di fare attraccare le vescicole solo nei punti giusti.

Südhof è nato a Gottinga in Germania nel 1955. Ha studiato alla Georg-August-Universität dove ha conseguito un dottorato in neurochimica nel 1982. L’anno seguente si è trasferito in Texas per proseguire i suoi studi presso il Southwestern Medical Center della University of Texas. Südhof si è occupato a lungo del modo in cui le cellule nervose comunicano tra di loro nel cervello. Le molecole che attivano questo meccanismo sono i neurotrasmettitori, rilasciati dalle vescicole cellulari che si fondono con le membrane esterne dei nervi utilizzando i sistemi scoperti da Rothman e Schekman. Le vescicole sono però autorizzate a rilasciare il loro contenuto solo quando la cellula nervosa invia un segnale a una cellula vicina. È un meccanismo estremamente preciso e Südhof ha avuto il merito di scoprire come funziona, studiando le proteine sensibili agli ioni di calcio, conosciuti per essere coinvolti nel processo. L’afflusso di ioni di calcio regola l’esatto momento in cui la vescicola si deve fondere con la membrana esterna della cellula nervosa, rilasciando il suo contenuto.

(La telefonata con cui Südhof ha scoperto di avere vinto il premio Nobel)

Quelle di Rothman, Schekman e Südhof sono state scoperte fondamentali per lo studio e la comprensione dei processi cellulari. Il meccanismo delle vescicole funziona in una grande varietà di esseri viventi, da quelli elementari come i lieviti fino a quelli estremamente complessi come l’organismo umano. Senza il traffico delle vescicole, le cellule sarebbero sostanzialmente ingestibili e di conseguenza il loro funzionamento. Diverse patologie sono causate proprio da un errato funzionamento di questo meccanismo, che non permette la corretta trasmissione delle molecole tra le cellule degli organismi. Conoscendo come funziona il meccanismo, è stato possibile trovare terapie più efficaci per trattare malattie come il diabete e disordini del sistema immunitario.

(foto: JONATHAN NACKSTRAND/AFP/Getty Image)

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