I ricercatori della Divisione di Medicina Rigenerativa, Cellule Staminali e Terapia Genica del San Raffaele e del Dipartimento di Biologia dell’Università degli Studi di Milano, in collaborazione con diverse Istituzioni nazionali ed internazionali, hanno individuato come un singolo gene sia in grado di “spegnere” i geni dello sviluppo del muscolo scheletrico embrionale e di “accendere” quelli fetali, già simili a quelli del muscolo adulto.

La ricerca, condotta da Graziella Messina e collaboratori e coordinata da Giulio Cossu, direttore delle Divisione di Medicina Rigenerativa dell’Istituto Scientifico San Raffaele e Professore di Istologia dell’Università di Milano è stata pubblicata sul numero di febbraio della prestigiosa rivista scientifica Cell.

La formazione del muscolo scheletrico dei mammiferi avviene in diverse fasi. Queste fasi sono caratterizzate da cambiamenti dell’espressione di molti geni, la cui funzione meglio si adatta al particolare periodo dello sviluppo, così come accade per esempio per le globine dei globuli rossi.
Il muscolo embrionale esprime proteine contrattili di tipo lento ed enzimi metabolici con bassa attività, il che corrisponde ad un muscolo che si contrae lentamente, come un motore in rodaggio. Nel feto invece compaiono proteine capaci di contrazione veloce ed enzimi metabolici ad alta attività, il che corrisponde ad un muscolo già efficiente e di per se più simile al muscolo adulto.
I ricercatori hanno identificato un singolo gene, chiamato Fattore Nucleare Uno X (Nfix) necessario e sufficiente per “spegnere” i geni embrionali ed “accendere” quelli fetali. Infatti, questo gene, quando espresso in cellule muscolari embrionali le trasforma in cellule fetali. Per di più embrioni di topo che esprimono precocemente questo gene acquisiscono precocemente il fenotipo fetale, mentre feti in cui questo gene è stato soppresso nei muscoli sono più piccoli e continuano ad esprimere i geni embrionali.

Giulio Cossu, coordinatore dello studio afferma: “Questa scoperta chiarisce per la prima volta il meccanismo molecolare della transizione embrione/feto ed ha importanti implicazioni per l’evoluzione del muscolo scheletrico nei vertebrati e possibili implicazioni per la patogenesi di alcune malattie muscolari. Ad esempio il gene Nfix controlla tra gli altri il gene del sarcoglicano α, la cui mutazione causa una forma di distrofia muscolare.”

Lo studio è stato possibile grazie a finanziamenti della Comunità Europea (Optistem, Angioscaff), dell’European Research Council, del Ministero della Ricerca (FIRB) e della Salute, di Telethon, della Fondazione Roma, dell’Association Francoise contra les myopathies e del Douchenne Parent Project (Italia).