Una investigació assenyala l'acumulació de 'proteïnes no funcionals' com a possible origen de l'ELA

L'esclerosi lateral amiotròfica (ELA) és una malaltia degenerativa de la qual ara com ara es desconeixen les causes i no hi ha tractament eficient. Ara, la ciència ha fet un nou pas i s'ha identificat l'acumulació de proteïnes sense cap funció aparent com a possible origen de l'ELA i causa d'envelliment.

Els resultats els publiquen en la revista Molecular Cell un equip de científics liderat per Óscar Fernández-Capetillo, cap del Grup d'Inestabilitat Genòmica del Centre Nacional d'Investigacions Oncològiques (CNIO). Els experiments realitzats en la investigació assenyalen la possible existència de vies per a cercar tractaments que no s'havien explorat. El treball aporta la primera evidència que una possible causa del tipus hereditari d'ELA –l'ELA familiar– és l'acumulació en les neurones motores de proteïnes ribosòmiques no funcionals, proteïnes sense cap funció que s'acumulen indegudament i impedeixen el desenvolupament correcte de la cèl·lula.

L'estudi aporta una nova hipòtesi

En concret, aquestes proteïnes ribosòmiques no funcionals que s'acumulen són proteïnes que normalment constitueixen els ribosomes, factories moleculars encarregades de la producció de proteïnes, explica un comunicat del CNIO. Així, aquest estudi aporta una nova hipòtesi per a entendre l'origen de l'ELA, en suggerir que té un origen similar a un altre grup de malalties rares conegudes com ribosomopaties, associades també a un excés de proteïnes ribosòmiques no funcionals (en el cas de l'ELA, aquest problema està restringit a les neurones motores).

ELA hereditària i genètica

La majoria de pacients d'ELA hereditària comparteixen mutacions en un gen anomenat C9ORF72. Aquesta mutació deriva en la producció d'unes proteïnes o pèptids tòxics rics en l'aminoàcid arginina. En un treball anterior, el grup de Fernández-Capetillo va fer els primers passos per a entendre per què aquests pèptids són tòxics. La raó és que aquestes toxines s'adhereixen a l'ADN i ARN com si foren 'quitrà', la qual cosa afecta a pràcticament totes les reaccions de la cèl·lula que usen aquests àcids nucleics. L'estudi que ara es publica mostra que la toxina té un efecte particularment agut en la fabricació de nous ribosomes.

Així, com que no pot completar l'assemblatge, la cèl·lula va acumulant un excés de proteïnes ribosòmiques òrfenes, incapaces de formar ribosomes, detalla el científic. "Aquestes proteïnes acaben col·lapsant els sistemes de neteja cel·lular, la qual cosa finalment deriva en la mort de les neurones motores".

A partir d'aquesta troballa, el grup del CNIO van estudiar vies de solució. "Atés que el problema és l'excés de deixalles ribosomals, explorem estratègies perquè les cèl·lules produïsquen menys ribosomes". Per a aconseguir-ho "vam apagar" amb manipulació genètica i farmacològica dos mecanismes de generació de ribosomes en teixits in vitro, i vam comprovar que, en efecte, en produir menys 'residus', la toxicitat es redueix.

Es tracta, no obstant això, de resultats que han de ser interpretats amb prudència: "Estem en els primers passos per a veure si podem donar un angle terapèutic a aquests descobriments. De moment, aquests experiments simplement indiquen la possible existència de vies que no s'havien explorat per a cercar tractaments contra l'ELA". El repte és trobar maneres de reduir la producció de ribosomes perquè disminuïsca el residu, però garantint-ne un nombre suficient per al funcionament correcte de les cèl·lules.

Causes de l'envelliment

El nou estudi obri a més una porta en una àrea diferent, la investigació de l'envelliment. Els autors descriuen un nou factor causal d'aquest procés: l'estrés nucleolar, un concepte que engloba les alteracions que pateixen uns orgànuls anomenats nuclèols, encarregats de la producció de ribosomes. "En el nostre treball reportem un nou model que explica com l'estrès nucleolar indueix toxicitat en les cèl·lules animals i aportem evidències directes que aquest tipus d'estrés accelera l'envelliment en mamífers", afirma Vanesa Lafarga, coautora de l'article.