La proteina MeCP2

Il gene MECP2 contiene il “codice” per la sintesi della proteina chiamata MeCP2 (dalle iniziali del nome chimico inglese: “methyl-CpG binding protein 2”). Originariamente identificata dal gruppo del dottor Adrian Bird a Edimburgo, viene definita tecnicamente come un “repressore trascrizionale”: una proteina che impedisce ad altri specifici geni di essere “tradotti”, cioè di portare a loro volta alla sintesi della proteina di cui contengono il codice. Come si può vedere nell’immagine sottostante, MeCP2 può essere paragonata a un semaforo rosso: quando è presente, integra e funzionale, impedisce a una serie di geni di venire tradotti ed esplicare la loro azione.

Quindi in uno sviluppo normale, esiste un preciso programma di espressione genica, cioè di traduzione dei geni in proteine. Questo programma di espressione genica può essere paragonato a una lunga e complessa sinfonia: non tutti gli strumenti (i geni) suonano contemporaneamente e non suonano neppure le stesse note e con lo stesso vigore. Continuando nella similitudine, possiamo pensare alla proteina MeCP2 come a un particolare direttore di orchestra: MeCP2 dirige il silenzio, indicando quali strumenti dell’orchestra non devono suonare in ogni particolare momento di questa “sinfonia dell’espressione genica”.

Nelle patologie in cui è coinvolta la proteina MeCP2, il direttore del silenzio non è presente o è “distratto” (malfunzionante): ne consegue che più geni/strumenti suonano le note quando non dovrebbero, portando a quella che potremmo definire una “cacofonia dell’espressione genica”. In altre parole nel cervello dei pazienti affetti da sindrome di Rett potrebbe esserci troppo rumore di fondo, troppi geni/strumenti che suonano il proprio strumento, cioè che si esprimono.

Se questa è la funzione (o la principale funzione) di MeCP2 implicata nella sindrome di Rett, la ricerca deve fare in modo di far rientrare in aula il direttore d’orchestra o deve fare tacere o normalizzare gli strumenti che suonano “fuori dal coro”. Per fare rientrare MeCP2 serve la terapia genica. E’ per questo che molti laboratori nel mondo stanno cercando di sviluppare nuovi approcci di terapia genica che permettano di dare alle cellule del cervello con gene MECP2 difettoso, una copia sana del gene. E’ un compito difficile perché occorre: a) imparare a dosare la terapia genica (troppe copie del gene, infatti, sono nocive); b) agire quasi certamente solo a livello del cervello e riuscire a “riparare” una grossa percentuale di neuroni; c) evitare che la copia sana entri nelle cellule che hanno il gene sano (altrimenti avremo due copie del gene funzionanti, col risultato di avere troppa proteina), oppure spegnere il gene originario per permettere a quello terapeutico di esprimersi. Sembrano compiti fantascientifici, ma la terapia genica ha fatto enormi progressi negli ultimi anni e anche se non immediatamente disponibile, siamo convinti che sarà quella che in futuro meglio potrà aggiungere la parola fine alla sindrome di Rett e altre malattie genetiche causate da MECP2.

Nel frattempo, mentre la terapia genica viene ottimizzata, dobbiamo cercare di normalizzare gli strumenti che suonano “fuori dal coro”; Per farlo, la ricerca deve però riuscire a comprendere quanti e quali geni importanti nella patologia sono regolati dalla proteina MeCP2 e quali sono i sintomi associati alla loro scorretta regolazione. E poi individuare farmaci o sostanze capaci di ripristinare la funzionalità della proteina e la regolazione dei geni.

Come accennato, negli ultimi anni sono state individuate diverse altre funzioni di MeCP2. Alcune ricerche, ad esempio, suggeriscono un coinvolgimento del gene nella sintesi proteica. Se fosse confermato, e in mancanza di MeCP2 ci fosse davvero un generale difetto della sintesi proteica, un altro approccio terapeutico potrebbe essere quello di individuare sostanze che vadano a integrare il processo molecolare difettivo.

Recentemente, è stata anche avanzata l’ipotesi che MeCP2 possa avere una funzione completamente diversa. Si trova infatti anche in un organello cellulare chiamato centrosoma, implicato nella proliferazione e differenziazione delle cellule. La proteina MeCP2 potrebbe regolarne la funzione, influenzando la divisione delle cellule, la loro maturazione e il loro differenziamento. Questa nuova funzione è importante anche a livello delle cellule cerebrali? E’ coinvolta nelle malattie legate a difetti di MeCP2? Un altro capitolo che la ricerca deve ancora scrivere.