La proteina che “accende” il cervello: scoperto l’interruttore nascosto che decide la nascita dei neuroni

La nascita del cervello umano è un equilibrio sottilissimo, un mosaico di operazioni biochimiche che si susseguono con una precisione assoluta. Nei primi istanti di vita embrionale, ogni proteina può determinare il futuro dell’intero sistema nervoso. Ed è proprio in questo scenario complesso che si inserisce la scoperta pubblicata su Nature Communications: una ricerca internazionale guidata dall’Italia ha dimostrato che una proteina finora considerata un semplice supporto cellulare, la Mettl9, possiede un ruolo inatteso e cruciale. Non solo modifica altre proteine coinvolte nelle attività neuronali, come già noto, ma è essa stessa il fattore decisivo che permette a una cellula immatura di diventare un neurone.

Una scoperta sorprendente, che porta la firma dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova, coordinato dal ricercatore Luca Pandolfini, in collaborazione con la Scuola Normale Superiore e l’Università di Pisa, l’Istituto Europeo di Oncologia di Milano, l’Istituto di Nanotecnologia del CNR di Lecce e l’Università di Torino. Una rete ampia e interdisciplinare, indispensabile per affrontare un tema tanto delicato: come si forma un neurone e quali meccanismi regolano la nascita delle cellule più complesse del nostro organismo.

Durante lo sviluppo embrionale, le cellule progenitrici cominciano un percorso di differenziazione che le porterà a diventare neuroni, ciascuno con un compito specifico nel cervello in formazione. Questo viaggio cellulare è regolato da un sistema preciso di proteine, enzimi e segnali. Mettl9, finora nota per il suo ruolo chimico, interviene normalmente modificando altre proteine utili al lavoro dei neuroni. Sembrava un ingranaggio come tanti. Finché il team italiano non ha deciso di rimuoverla.

Il risultato è stato netto: senza Mettl9 le cellule non diventano neuroni. Non proseguono la loro trasformazione, non completano il passaggio verso la specializzazione. Restano “bloccate”, come sospese. Non è un problema di sopravvivenza cellulare, ma di identità: quelle cellule non riescono più a capire quale destino devono seguire.

Qui entra in gioco il concetto di moonlighting, un termine inglese utilizzato in biologia per descrivere le proteine che svolgono due lavori differenti. Mettl9 è una di queste: accanto al suo compito principale, ne affianca un altro completamente diverso, quello di “interruttore” della trasformazione neuronale. È la sua sola presenza a definire la direzione della cellula. Non si tratta di un effetto chimico, ma strutturale, quasi un segnale interno che autorizza la cellula a cambiare identità.

«In questo studio – spiega Pandolfini – non solo abbiamo identificato una proteina cruciale per lo sviluppo del cervello, ma abbiamo anche dimostrato che il fenomeno del moonlighting potrebbe essere molto più diffuso di quanto si credesse finora. Molti enzimi potrebbero svolgere funzioni ancora inesplorate, indipendenti da quelle già note». Parole che aprono un orizzonte di ricerca completamente nuovo.

Il valore della scoperta va oltre la biologia dello sviluppo. Le prime fasi della vita di un neurone sono infatti decisive: errori, mutazioni o assenze di proteine chiave potrebbero contribuire alla comparsa di malattie che si manifestano molti anni dopo. Le patologie neurodegenerative come Alzheimer e Parkinson, o i disturbi dello sviluppo come alcune forme di neurodegenerazione infantile e condizioni dello spettro autistico, potrebbero avere radici in queste primissime fasi di crescita cellulare.

La ricerca osserva che l’assenza di Mettl9 non distrugge la cellula: ne impedisce solo la trasformazione. Un’interruzione silenziosa, che però annulla la possibilità di generare nuovi neuroni funzionali. È questo che rende la proteina un potenziale bersaglio terapeutico: comprenderne i meccanismi potrebbe aprire la strada a nuove terapie per rigenerare tessuti nervosi danneggiati o per prevenire difetti neurologici in gravidanza.

La prossima fase dello studio cercherà di capire come Mettl9 dialoghi con altre proteine, quali percorsi molecolari attivi e in quale momento preciso della crescita embrionale intervenga. Una mappa complessa che potrebbe portare a rivedere molte delle certezze finora consolidate sulla costruzione del cervello umano.

Gli scienziati lo ripetono spesso: il cervello è ancora, in larga parte, un continente inesplorato. E la scoperta del “doppio lavoro” di Mettl9 è una nuova tessera che arricchisce il mosaico. Una tessera che invita alla cautela, ma soprattutto alla curiosità. Perché ciò che conosciamo potrebbe essere solo la superficie di un sistema infinitamente più ricco, in cui ogni proteina non è soltanto un pezzo della macchina, ma un potenziale protagonista di processi ancora da scoprire.

La ricerca pubblicata su Nature Communications lo conferma: lo sviluppo del cervello è un equilibrio sofisticato, e proteine come Mettl9 non sono semplici ingranaggi, ma registi silenziosi di processi fondamentali. Un passo avanti che potrebbe un giorno tradursi in nuove cure, nuove diagnosi e nuove possibilità di prevenzione. Ma soprattutto in una comprensione più profonda di ciò che ci rende umani.

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