Osservato come piccoli cambiamenti in un microRNA possono portare alla Sclerosi Laterale Amiotrofica.

Solitamente quando si pensa alla connessione tra geni e malattie, si immagina qualcosa che funziona come una sorta di "interruttore della luce": se il gene è normale, la persona che lo porta non è malato; mentre se in qualche modo questo gene muta, tale "interruttore" viene attivato e si sviluppa la patologia. Tuttavia non è sempre così semplice, poiché sovente i geni legati alla malattia hanno diversi gradi in cui sono accesi o spenti; in questi casi c'è un punto di svolta: con solo un cambiamento biologico incrementale intorno ad una soglia critica, una persona può passare da non avere sintomi ad essere molto malata. Ed è proprio in quest'ambito che alcuni ricercatori del Salk Institute for Biological Studies, (in collaborazione con l'Università di Stanford e l'Ospedale Scientifico San Raffaele), hanno condotto uno studio i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Neuron e potrebbero avere implicazioni per la ricerca ed il trattamento delle cause alla base della Sclerosi Laterale Amiotrofica, (nota anche con la sigla SLA), di altri disturbi neurologici e psichiatrici, ed anche di una vasta gamma di malattie che coinvolgono cambiamenti nei livelli di espressione genica, (come, ad esempio, il cancro). Al riguardo Samuel Pfaff, uno dei principali autori, ha affermato: "Questa sta diventando sempre più una direzione nuova e molto interessante per la ricerca sulla SLA. Il nostro studio è altamente rivelatore in termini di come la regolazione dei geni si verifica all'interno dei neuroni. Anche se i nostri esperimenti sono stati effettuatu su dei topi, crediamo che questi risultati si applicheranno anche agli esseri umani". In pratica nel corso degli anni una manciata di geni sono stati associati alla suddetta patologia neurodegenerativa che colpisce i motoneuroni e porta alla paralisi: ciò che molti di questi geni hanno in comune è che sono legati alla produzione di microRNA, (conosciuto anche come miRNA), vale a dire molecole di regolazione che agiscono come freni per ridurre la produzione di proteine. Per questo motivo in una prima fase del loro lavoro gli scienziati ha deciso di effettuare una revisione sistematica degli studi passati che hanno, appunto, profilato i livelli di microRNA in pazienti affetti da SLA: così facendo hanno osservato che in tutti gli studi revisionati lo stesso microRNA, (chiamato miR-218), si presentava in quantità inferiori, ma non era completamente perso; hanno quindi deciso di analizzare perché particolari livelli di miR-218 sono importanti per far svolgere ai motoneuroni il loro lavoro in modo normale. In sostanza utilizzando un modello murino di SLA, gli studiosi hanno ideato una strategia per abbassare finemente i livelli di miR-218 in modo controllato per studiare gli effetti sul controllo dei motoneuroni della funzione muscolare: in questo modo hanno scoperto che c'è una soglia critica da qualche parte tra il 36% ed il 7% dei livelli normali che porta alla paralisi muscolare e perfino alla morte. In altre parole si è visto che sopra il 36% le giunzioni neuromuscolari risultavano essere in condizioni normali e sane; mentre sotto il 7% i deficit neuromuscolari erano letali. Ad ogni modo il resto della suddetta ricerca si è concentrato sul cercare di capire perché ciò accadesse: è emerso che il miR-218 regola la funzione di circa 300 geni diversi, molti dei quali sono noti per codificare proteine legate al modo in cui i motoneuroni sviluppano i loro assoni ed inviano segnali al muscolo. In concreto i ricercatori hanno constatato che una volta che i livelli di miR-218 scendevano al di sotto del 36%, il modo in cui questi neuroni possono inviare segnali ai muscoli si abbassava drasticamente; mentre successivamente hanno usato strumenti all'avanguardia in laboratorio per determinare in che modo il miR-218 influenza i vari geni. In merito a ciò Neal Amin, altro principale responsabile degli esami, ha spiegato: "Invece di agire come un semplice interruttore, la molecola miR-218 è come un direttore d'orchestra di 300 musicisti che suonano insieme. Piuttosto che dire gradualmente a tutti i musicisti di abbassare il volume dei loro strumenti all'unisono, dice ad alcuni musicisti di suonare più piano e ad altri di fermarsi completamente. Ha un controllo molto più dinamico e complesso sulla funzione genica di quanto abbiamo mai osservato in precedenza". Comunque sia gli scienziati hanno fatto sapere che essere in grado di studiare questa regolazione di precisione in modelli animali permetterà loro di imparare molto di più su come le mutazioni genetiche che riducono l'espressione genica mettono i pazienti a rischio di sviluppare disturbi cerebrali: questo potrebbe alla fine portare a nuovi trattamenti che arrivano al cuore dei cambiamenti biologici che portano alla malattia; come già anticipato la nuova indagine in questione non ha solo implicazioni per la SLA, ma per altre malattie del sistema nervoso, tra cui, ad esempio, la schizofrenia, la quale è stata anche associata a cambiamenti nel livello di espressione dei microRNA. A tal proposito lo stesso Samuel Pfaff ha, infine, concluso dichiarando: "Pensiamo che questi processi possano avvenire anche in altre malattie legate ai geni ed all'invecchiamento, (compreso il cancro). Avere un nuovo modo di creare modelli animali di come le malattie genetiche iniziano e come progrediscono ci permetterà di arrivare ai meccanismi sottostanti e ad una comprensione più profonda di queste attività complesse".