La proteina HIPK2 svolge un ruolo chiave nel controllo della divisione cellulare. Uno studio condotto dal team del dipartimento di oncologia sperimentale dell’Istituto Regina Elena, guidato dalla dott.ssa Silvia Soddu e pubblicato su Molecular Cell, prova la presenza della proteina HIPK2 (Homeodomain – Interacting Protein Kinase 2) durante la divisione della cellula. In questa fase, detta citochinesi, HIPK2 consente l’attivazione dell’istone H2B che, a sua volta, dà il via alla formazione di due cellule figlie “normali”. I ricercatori hanno anche osservato che in assenza della proteina HIPK2 la citochinesi si blocca e si formano cellule figlie binucleate, che possono accumulare ulteriori difetti responsabili dell’insorgenza di un tumore.
I risultati dello studio riconoscono per la prima volta alle proteine HIPK2 e H2B una funzione fondamentale per la stabilità del genoma e la corretta divisione cellulare.
Nel nostro organismo la divisione di una cellula madre in due cellule figlie culmina con la citochinesi, ossia la divisione del citoplasma. I difetti accumulati dal processo di divisione cellulare possono condurre ad una mancata separazione delle cellule figlie e alla formazione di cellule binucleate alla base della tumorigenesi, vale a dire dell’insorgenza del cancro. Nonostante il fenomeno sia noto da molti anni, le cause scatenanti non sono ancora del tutto chiare. Questo studio aggiunge un ulteriore tassello.
“Lo studio – spiega Silvia Soddu – dimostra che HIPK2, una proteina coinvolta in molti processi cellulari, riveste un ruolo diretto nel controllo della divisione del citoplasma, come dimostrano gli esperimenti condotti dalla dott.ssa Cinzia Rinaldo e dai loro collaboratori. Infatti, nel momento in cui due cellule figlie si stanno separando, sia HIPK2 sia l’istone H2B, una proteina nucleare la cui funzione principale è legare e tenere nella sua forma compatta il DNA, si localizzano sul ponte di citoplasma che ancora unisce le due cellule, il cosiddetto midbody. Successivamente l’HIPK2, mediante un processo di fosforilazione, promuove l’attivazione dell’istone e avvia una normale divisione cellulare”.
Sebbene alcune cellule binucleate (tetraploidi) siano normalmente presenti nel nostro organismo, come per esempio nel cuore e nel fegato, la formazione di cellule tetraploidi a causa dell’assenza della proteina HIPK2 durante la divisione del citoplasma causa instabilità genomica e predispone alla proliferazione di cellule tumorali.
Questi dati hanno portato a descrivere meglio il processo che controlla la stabilità del genoma e a identificare un nuovo meccanismo di prevenzione della formazione di cellule tetraploidi, potendo usare la proteina HIPK2 come marker per alcuni tumori. I risultati finora ottenuti indicano che la localizzazione di HIPK2 e di H2B non è legata soltanto alla loro attività di riparazione, a seguito di danni subìti dal DNA, ma che la presenza di HIPK2 è necessaria per una normale divisione cellulare. Inoltre questo studio è il primo che riconosca all’istone H2B un ruolo extra – nucleare, indipendente dalla presenza di DNA.
“L’interessante scoperta – evidenzia il prof. Ruggero De Maria, direttore scientifico IRE – rappresenta un primo passo verso terapie mirate che impediscano la proliferazione delle cellule neoplastiche, bloccando proprio la fosforilazione, da parte dell’HIPK2, dell’istone H2B nelle cellule in divisione”.
Il lavoro è stato realizzato grazie ai fondi dell’AIRC e del Ministero della salute – Bando giovani ricercatori.
FONTE: Istituti Fisioterapici Ospitalieri