Un gruppo di ricercatori dell’Università di Padova ha pubblicato sulla rivista Science Advances i risultati di uno studio che aprono nuove prospettive per terapie basate sull’RNA. La scoperta riguarda i canali del potassio Kv1.3 come bersaglio per contrastare la crescita tumorale e le metastasi.
I canali del potassio sono strutture proteiche che consentono il passaggio rapido e selettivo di ioni, appunto, potassio attraverso la membrana cellulare. Il passaggio può avvenire grazie anche a una differenza di concentrazione di potassio e di potenziale elettrico sui due lati della membrana stessa. Il movimento degli ioni potassio può dunque avvenire da aree a concentrazione più alta verso aree a concentrazione più bassa, fino a quando il gradiente non viene controbilanciato dal potenziale di membrana. Un malfunzionamento di questi canali è associato a diverse patologie umane.
Coinvolto in diverse patologie i canali del potassio Kv1.3
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Tra i numerosi canali del potassio noti, quello chiamato Kv1.3 è coinvolto in diverse patologie, tra cui il cancro. Se il suo ruolo è abbastanza conosciuto, meno lo è il modo in cui è coinvolto nella progressione della malattia.
Alcuni ricercatori del Dipartimento di Biologia dell’Università di Padova hanno dimostrato che Kv1.3 influenza il comportamento delle cellule in maniera più ampia di quanto si pensasse. Inoltre, i dati mostrano che, agendo su tale canale, è possibile rallentare significativamente la crescita dei tumori e ridurre la diffusione delle metastasi.
Kv1.3 influisce su modulatori del soppressore tumorale
Più in dettaglio, i ricercatori hanno esaminato il cosiddetto interattoma di Kv1.3, ossia l’insieme delle interazioni molecolari in una cellula intatta. Per questo scopo, hanno utilizzato la tecnica di etichettatura di prossimità BioID, un metodo di laboratorio che rende più accessibile lo studio delle vie cellulari. È così emerso che il canale del potassio Kv1.3 interagisce con la proteina STAT3, responsabile di vari processi cellulari. Tra questi, immunità, proliferazione, morte programmata e differenziazione della cellula.
Inoltre, è risultato che Kv1.3 influisce anche su alcuni modulatori del soppressore tumorale p53. Quest’ultimo ha un ruolo cruciale negli organismi pluricellulari, dal momento che mantenendo la stabilità cellulare limita la comparsa di nuove mutazioni. E limita anche la crescita dei tumori in fase iniziale.
Modificate in laboratorio cellule di melanoma
Per dimostrare la rilevanza di Kv1.3 e delle sue interazioni nello sviluppo dei tumori, le ricercatrici hanno modificato in laboratorio cellule di melanoma. La modifica ha fatto in modo che fossero prive di questo canale. Negli esperimenti effettuati, le cellule così alterate presentavano un’espressione genica differente, una crescita ridotta, una capacità di formare tumori quattro volte più piccoli. E una diminuzione delle metastasi polmonari rispetto alle cellule originali (“wild type”) con Kv1.3.
«Abbiamo scoperto che il canale del potassio Kv1.3 condiziona il comportamento delle cellule tumorali in maniera ben più ampia di quanto si pensasse». Lo dichiarano le prime autrici dell’articolo, Elena Prosdocimi e Veronica Carpanese. «I risultati del nostro studio dimostrano che Kv1.3 non solo regola il flusso di ioni. Ma è anche attore principale di importanti vie di segnalazione che controllano la crescita e la diffusione delle cellule tumorali».
Aperta la strada per una possibile terapia basata sull’RNA
Il team ha dimostrato che è possibile rallentare la crescita dei tumori e ridurre la diffusione metastatica di oltre l’80% in topi di laboratorio. Rallentamento che avviene abolendo l’espressione di questo canale ionico tramite metodi genetici e modulando la sua rete di interazione proteica.
«L’eliminazione di Kv1.3 o il suo blocco farmacologico nei mitocondri ha aumentato il rilascio di specie reattive dell’ossigeno, o ROS, composti altamente ossidanti. Ciò – sottolineano le coordinatrici Vanessa Checchetto e Ildikò Szabò – ha ridotto l’attività di STAT3. Limitando parzialmente la trasduzione del segnale e l’attivazione della trascrizione intracellulare. E ha stabilizzato il soppressore tumorale p53. Infine, in queste condizioni si è anche osservato un cambiamento metabolico e l’alterata espressione di diverse proteine che interagiscono con Kv1.3 nei tessuti tumorali. I risultati aprono la strada alla messa a punto di una possibile terapia basata sull’RNA e sull’applicazione di inibitori specifici del canale Kv1.3».
Fonte: Università di Padova