Il Nobel per la Chimica è stato assegnato a Tomas Lindahl, Paul Modrich e Aziz Sancar

Il premio Nobel per la Chimica 2015 è stato assegnato a Tomas Lindahl, Paul Modrich e Aziz Sancar per i loro studi meccanicistici sulla riparazione del DNA. Con i loro studi hanno permesso di comprendere come ogni cellula ripara il proprio DNA, in modo da mantenere intatte le informazioni genetiche e preservarle per le successive moltiplicazioni cellulari. Alcune delle loro scoperte hanno permesso di elaborare terapie di vario tipo, comprese quelle contro il cancro.

Il DNA viene ogni giorno aggredito da diversi agenti come le radiazioni ultraviolette, i radicali liberi e i composti cancerogeni. La molecola del DNA è inoltre instabile per sua natura, a prescindere dagli attacchi esterni: ogni giorno all’interno della cellula si verificano migliaia di modifiche al codice genetico, e durante la copia di queste informazioni per formare nuove cellule può accadere che ci siano degli errori di trascrizione. Per evitare che si verifichino disastri e per rimettere a posto il DNA ci sono alcuni sistemi di sicurezza, studiati e spiegati nel dettaglio dai tre ricercatori premiati oggi con il Nobel per la Chimica.

Fino ai primi anni Settanta gli scienziati pensavano che il DNA fosse una molecola molto stabile, ma tra i primi a mettere in dubbio questa teoria ci fu proprio Tomas Lindahl: dimostrò che il DNA decade a un ritmo talmente veloce che, senza sistemi per ripararlo, avrebbe reso impossibile la vita sulla Terra. Comprendendo che ci dovesse essere per forza qualcosa per riparare il DNA, Lindahl approfondì i propri studi e scoprì un meccanismo molecolare che lavora proprio per evitare il collasso del materiale genetico. Si chiama “riparazione per escissione di basi” (BER) e provvede a sistemare gli errori che si verificano quando viene replicato il DNA, grazie all’azione di alcuni enzimi che riconoscono le basi anomale.

Tomas Lindahl è nato nel 1938 a Stoccolma, in Svezia, e ha conseguito il dottorato presso il Karolinska Institutet, una delle accademie scientifiche più importanti d’Europa. A partire dal 1974, Lindahl ha studiato per quasi 35 anni la BER, approfondendo le conoscenze sulle proteine che fanno parte dei meccanismi di riparazione del DNA. Completata la mappa delle proteine coinvolte, nel 1996 Lindahl riuscì a riprodurre la BER in vitro per la prima volta.

Anziz Sancar è nato nel 1946 a Savur in Turchia, ha conseguito il dottorato nel 1977 presso la University of Texas di Dallas e studia da tempo il DNA. Iniziò proprio negli anni Settanta quando notò che i batteri resi morenti da un’esposizione ai raggi ultravioletti riuscivano a riprendersi se esposti alla luce blu. Approfondì la cosa e riuscì a identificare l’enzima responsabile della riparazione del DNA danneggiato dai raggi UV, in seguiti trovò anche il modo di fare produrre ai batteri quantità maggiori dello stesso enzima. La sua ricerca, oggetto della tesi di dottorato, non fece molta impressione e Sancar faticò molto prima di trovare un incarico come tecnico di laboratorio presso la Scuola di Medicina dell’Università di Yale. E fu lì che iniziò gli studi che lo avrebbero portato al Nobel, grazie alla collaborazione di altri ricercatori che condivisero con lui informazioni su un secondo sistema di riparazione, non dipendente dalla luce. Scoperto e descritto il meccanismo, Sancar diede un contributo fondamentale allo studio della genetica nei primi anni Ottanta. Gli fu offerto un posto presso la University of North Carolina, dove proseguì gli studi sulla “riparazione per escissione di nucleotidi” (NER) collaborando con Lindahl.

Paul Modrich è nato nel 1946 negli Stati Uniti e ha conseguito il dottorato presso la Stanford University; proseguì poi i suoi lavori di ricerca ad Harvard e alla Duke University. Durante i suoi studi si imbatté nell’enzima “dam” che si occupa di mettere insieme i gruppi metilici, fondamentali per la trasmissione di segnali tra le cellule, e in seguito identificò un terzo meccanismo di riparazione del DNA oltre a quelli descritti da Lindahl (BER) e da Sancar (NER): il “mismatch repair” (MMR). Questo sistema riduce di circa mille volte la frequenza di errori nella fase di replica del DNA. Nel caso di difetti congeniti, il MMR non funziona bene e può quindi causare alcune patologie dovute a una errata copia delle informazioni genetiche.