Di Pesach Benson • 22 ottobre 2025

Gerusalemme, 22 ottobre 2025 (TPS-IL) — Scienziati israeliani e statunitensi hanno scoperto come minuscole porte nelle cellule umane controllano ciò che entra ed esce dal nucleo cellulare, risolvendo un mistero che ha perplesso i ricercatori e che potrebbe far luce su cancro, Alzheimer e SLA, ha annunciato l’Università Ebraica di Gerusalemme.

Un team internazionale dell’Università Ebraica di Gerusalemme, del Quantitative Biosciences Institute (QBI) dell’Università della California, San Francisco, della Rockefeller University e dell’Albert Einstein College of Medicine ha scoperto che queste porte utilizzano una rete proteica flessibile e speciali “passaporti” molecolari per spostare le molecole in modo rapido e preciso.

Le porte, chiamate complessi del poro nucleare (NPC), sono strutture microscopiche — ciascuna larga circa un cinquecentesimo del diametro di un capello umano — che controllano tutto il traffico in entrata e in uscita dal nucleo di una cellula.

“Il nostro modello agisce come un ‘microscopio virtuale’ per qualcosa di troppo piccolo e troppo veloce per essere osservato direttamente con le tecnologie odierne. Ricomponendo molti esperimenti indipendenti ed eseguendo simulazioni al computer, possiamo finalmente osservare al computer come questa porta opera momento per momento”, ha dichiarato al The Press Service of Israel il dottor Barak Raveh dell’Università Ebraica, autore principale dello studio.

Raveh ha spiegato: “Pensate agli NPC come a minuscoli e sofisticatissimi posti di blocco di sicurezza. Anche se ognuno è estremamente piccolo, lascia passare milioni di molecole ogni minuto, escludendo quelle sbagliate, con notevole precisione.”

Per decenni, gli scienziati non hanno capito come gli NPC potessero essere sia veloci che selettivi. Le loro piccole dimensioni li rendono quasi impossibili da osservare direttamente. Modelli precedenti immaginavano porte rigide o setacci simili a spugne, ma non riuscivano a spiegare come gli NPC lasciassero passare anche molecole grandi pur rimanendo altamente selettivi.

Il nuovo modello combina dati sperimentali e simulazioni al computer per mostrare cosa accade a livello molecolare in millisecondi. All’interno dell’NPC si trova una fitta e costantemente mobile “foresta” di catene proteiche chiamate ripetizioni FG. Queste catene creano un ambiente affollato che blocca naturalmente le molecole non accompagnate, mentre lascia passare quelle più piccole.

Le grandi molecole cargo possono comunque passare se accompagnate da recettori di trasporto nucleare — “passaporti” molecolari che interagiscono brevemente con le catene FG per guidare il loro carico attraverso.

“Poiché queste catene di ripetizioni FG sono sempre in movimento, creano un ambiente affollato e irrequieto”, ha affermato il professor Michael Rout della Rockefeller University. “Il trasporto funziona come una danza in continuo mutamento su un ponte. Solo coloro che portano i giusti partner — i recettori — possono passare. Senza di loro, gli altri vengono respinti.”

Il modello risolve un enigma di lunga data: come gli NPC consentano il passaggio di enormi complessi molecolari escludendone altri più piccoli. “Il nostro modello fornisce la prima chiara spiegazione di come gli NPC raggiungano questa notevole selettività”, ha affermato il professor Andrej Sali del QBI presso l’UCSF. “Apre nuove possibilità per la medicina e la biotecnologia.”

Il professor David Cowburn dell’Albert Einstein College of Medicine ha affermato che i risultati hanno “implicazioni immediate per la comprensione delle malattie in cui il trasporto nucleare funziona male, tra cui SLA, Alzheimer e tumori.”

La scoperta potrebbe avere anche applicazioni pratiche. Gli scienziati potrebbero utilizzare questa conoscenza per progettare farmaci che controllano il traffico molecolare nelle cellule o creare nanopori sintetici che imitano gli NPC, somministrando trattamenti direttamente al nucleo. Tali sistemi potrebbero anche migliorare i test di laboratorio e i dispositivi utilizzati per rilevare o analizzare molecole con alta precisione.

Il modello ha previsto accuratamente comportamenti di trasporto precedentemente non osservati e ha dimostrato che le interazioni transitorie tra recettori e catene FG rendono il sistema altamente efficiente. La sua ridondanza intrinseca garantisce che gli NPC rimangano affidabili anche sotto stress, contribuendo a spiegare perché questo sistema ha avuto così tanto successo nell’evoluzione.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista peer-reviewed Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).