Nobel 2012 per la Medicina a Gurdon e Yamanaka per le ricerche sulla riprogrammazione cellulare

Il Nobel per la Medicina 2012 è andato all'inglese John B. Gurdon e al giapponese Shinya Yamanaka per le loro ricerche sulla riprogrammazione cellulare. Lo scienziato britannico e quello giapponese hanno scoperto che le cellule mature e specializzate possono essere riprogrammate per trasformarsi in qualunque tessuto del corpo. Segui il liveblog della giornata. A fine pagina i commenti accademici di colleghi e studenti dei due Nobel contattati da Focus.

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John B. Gurdon (a sinistra) e Shinya Yamanaka sono i vincitori del premio Nobel 2012 per la Medicina per le loro ricerche sulla riprogrammazione cellulare.

È un avvio di settimana speciale per la comunità scientifica internazionale. Alle 11.30 circa, il Karolinska Institut di Stoccolma, l'Accademia Reale Svedese delle Scienze, il Parlamento della Norvegia e la Fondazione Nobel annunceranno i primi vincitori della carrellata di Nobel di quest'anno. Ad aprire le danze saranno i premiati per la Fisiologia o la Medicina.

In questa pagina, in ordine cronologico, le notizie e gli approfondimenti sul Nobel della Medicina 2012.
Le ricerche di John Gurdon e Shinya Yamanaka: una spiegazione grafica
Le video interviste ai due ricercatori (in inglese)
A fine pagina i commenti di colleghi e studenti dei due Nobel contattati da Focus.

11.16 - Qualche dato in più sul prestigioso premio. 
199 persone hanno vinto il premio Nobel per la Medicina dal 1901 al 2011.
10 donne soltanto (sigh) hanno vinto questo riconoscimento
57 è l'età media dei vincitori nell'anno in cui hanno vinto
32 anni: è l'età del più giovane vincitore, Frederick G. Banting, che vinse nel 1923 per la scoperta dell'insulina.

11.30 - John B. Gurdon e Shinya Yamanaka sono i vincitori del premio Nobel 2012 per la Medicina per le loro ricerche sulla riprogrammazione cellulare. Il professore e ricercatore britannico e il collega giapponese sono stati premiati per aver scoperto che le cellule adulte e specializzate possono essere riprogrammate per diventare immature e pluripotenti, capaci cioè di trasformarsi per sviluppare qualunque tessuto del corpo umano. Una scoperta, questa, che ha completamente rivoluzionato le teorie preesistenti sulla specializzazione cellulare. Ora sappiamo che le cellule adulte non devono necessariamente essere confinate per sempre alla specializzazione raggiunta, ma possono essere riprogrammate, con enormi benefici per lo studio e lo sviluppo di nuovi metodi diagnostici e terapeutici di moltissime patologie.

Personalmente ritengo che alla fine riusciremo a capire ogni aspetto del funzionamento delle cellule.

Sir John B. Gurdon, alla notizia del riconoscimento del Nobel

12.03 - Si deve a John B. Gurdon la scoperta, nel 1962, che la specializzazione cellulare è un processo reversibile.
Nel corso di un esperimento Gurdon sostituì il nucleo di una cellula uovo immatura di rana con il nucleo di una cellula intestinale adulta.
La cellula uovo modificata si sviluppò e divenne un normale girino. Il DNA della cellula adulta conservava però ancora tutte le informazioni necessarie allo sviluppo di tutte le cellule di una rana, caratteristica associata fino ad allora alle cellule immature pluripotenti.

Più di 40 anni dopo, nel 2006, Shinya Yamanaka ha scoperto come le cellule adulte del topo possono essere riprogrammate per diventare cellule staminali immature pluripotenti. Introducendo solo pochi geni, lo scienziato è stato in grado di riprogrammare cellule adulte trasformandole in cellule capaci di svilupparsi in tutti gli altri tipi di cellule del corpo umano..

Il mio obiettivo, tutta la mia vita, è portare la tecnologia delle cellule staminali ai pazienti, ai letti degli ospedali.

Shinya Yamanaka, alla notizia del riconoscimento del Nobel

12.11 - Tutti noi ci sviluppiamo a partire da una cellula uovo fecondata. Durante i primi giorni dal concepimento, l'embrione è costituito da un gruppo di cellule immature, ciascuna delle quali è in grado di svilupparsi in potenzialmente tutti i tipi di cellule che formano un organismo adulto. Queste cellule sono chiamate cellule staminali pluripotenti.
Mano a mano che l'embrione si sviluppa, queste cellule danno origine per esempio, alle cellule nervose, muscolari, del fegato, e a tutti gli altri tipi di cellule specializzati per assolvere a un determinato compito all'interno di un organismo adulto.
Il viaggio che porta una cellula immatura a specializzarsi era finora considerato unidirezionale: si pensava cioè che non fosse più possibile, per una cellula adulta ritornare allo stadio di cellula immatura e pluripotente.

L'articolo continua dopo la tavola.

12.30 - Gurdon per primo mise in discussione il dogma secondo il quale le cellule ormai specializzate sono irreversibilmente "costrette" nel proprio destino e compito. Lo scienziato britannico, ora al Gurdon Institute di Cambridge, ipotizzò che il genoma di queste cellule potesse ancora contenere tutte le informazioni necessarie per guidarne lo sviluppo in tutti i possibili tipi di cellule di un organismo. L'esperimento con il nucleo di una cellula uovo di rana gli diede ragione: sostituendolo con il nucleo di una cellula adulta specializzata tratta dall'intestino di un girino, si ottenne una cellula uovo che diede vita a un girino normale, pienamente funzionale.

12.33 - In questo video Shinya Yamanaka spiega le sue ricerche sulle cellule staminali pluripotenti. È in inglese, ma comprensibile, ed è stato realizzato quando Yamanaka vinse il Millennium Technology Prize 2012



Per i più esperti ecco i due articoli chiave per capire le ricerche di Yamanaka.

Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast Cultures by Defined Factors - Cell,  Volume 126, Issue 4, 663-676, 25 August 2006

Induction of Pluripotent Stem Cells from Adult Human Fibroblasts by Defined Factors- Cell, Volume 131, Issue 5, 861-872, 30 November 2007

12.37 - Un'intervista del 2008 a Sir John Gurdon. Anche questa in inglese.



Per i più esperti, l'articolo chiave che è valso il Nobel a Gurdon. Fu pubblicato nel 1962, cinquant'anni prima dell'arrivo del premio, quando Gurdon aveva terminato da pochi anni il dottorato di ricerca .
The developmental capacity of nuclei taken from intestinal epithelium cells of feeding tadpoles. Journal of Embryology and Experimental Morphology 10:622-640.

12.51 - Le scoperte di Gurdon e Yamanaka hanno dimostrato che le cellule specializzate possono, in alcune circostanze, spostare indietro le lancette del proprio orologio e "ringiovanire". Anche se il loro genoma, durante lo sviluppo, si modifica, queste modifiche non sono irreversibili. Queste ricerche potrebbero rivoluzionare, nei prossimi anni, l'approccio ad alcune malattie croniche, fornendo spunti di indagine per nuove possibilità terapeutiche.

13.04 - Qualche curiosità sull'annuncio. John Gurdon stamattina è arrivato presto al lavoro. Dopo aver smistato le mail è entrato in laboratorio ed è rimasto impegnato per varie ore in una riunione. Pare non fosse raggiungibile su cellulare e neppure attraverso la segretaria. 
Nel 2006 Gurdon ha scritto una sorta di autobiografia (From Nuclear Transfer to Nuclear Reprogramming: The Reversal of Cell Differentiation) dove racconta in modo divulgativo le sue ricerche.
Il suo commento a caldo è stato: "personalmente ritengo che alla fine riusciremo a capire ogni aspetto del funzionamento delle cellule".

Una femmina di una rana Xenopus, il primo vertebrato creato con un trapianto nucleare, che Gurdon ha creato negli anni '50. Foto: J B Gurdon


Sono lieto che la commissione abbia riconosciuto l'importante e innovativo lavoro che hanno svolto nella riprogrammazione cellulare e la sua importanza per la medicina rigenerativa.

Sir Ian Wilmut

14.19 - Sir Ian Wilmut, lo scienziato che per primo ha clonato un mammifero, l'ormai celebre pecora Dolly, ha utilizzato una serie di tecniche mutuate dai pioneristici esperimenti di Gurdon. 

[guarda com'è stata clonata Dolly e come funziona il trasferimento nucleare]

Ecco i suoi complimenti ai due Nobel 2012: "Congratulazioni di cuore a Shinya Yamanaka e John Gurdon per l'assegnazione del Premio Nobel. Sono lieto che la commissione abbia riconosciuto l'innovativo lavoro svolto nella riprogrammazione cellulare e la sua importanza per la medicina rigenerativa".

17.15 - La collega Amelia Beltramini che su Focus si occupa di temi legati alla salute ha raccolto un commento di Giulio Cossu, docente di biologia delle cellule staminali umane presso lo University College di Londra. Un italiano che ha studiato e ha un'esperienza profondissima nei campi di studio dei due Nobel.
“Una notizia bellissima che ci riempie di gioia come biologi dello sviluppo ma che è importantissima per la medicina rigenerativa in genere. Il premio è stato assegnato a due persone straordinarie, per coraggio, curiosità intellettuale, capacità di mettersi in gioco e profonda umanità. John Gurdon ha esplorato, cinquanta anni fa un territorio che tutti avrebbe definito una via senza uscita: la capacità cioè di riprogrammare una cellula adulta, trasferendone il nucleo in una cellula uovo e generando così un nuovo individuo. Cinquanta anni dopo, Yamanaka ha scoperto il meccanismo molecolare, l’interruttore che attiva questo processo. Conosco personalmente da tanti anni John Gurdon e lo ho sempre ammirato moltissimo: ancora oggi passa alcuni giorni della settimana in laboratorio, nell’istituto che porta il suo nome, e lavora al bancone con la stessa curiosità ed entusiasmo che lo accompagnano da quasi sessant’anni. Conosco meno Yamanaka, che ho incontrato a molti congressi, ma anche di lui si può dire che ha iniziato un progetto che tutti avrebbero definito impossibile, come cercare un ago, quattro in questo caso, in un pagliaio, e li ha trovati, Infine è bello sapere che si tratta di due persone assolutamente normali, disponibili e affabili con colleghi e studenti più giovani. Davvero un esempio di come la scienza dovrebbe essere celebrata, nel senso più nobile della parola.”

Il commento di Benedetta Zaniboni e Vittorio Sartorelli del National Institutes of Health di Bethesda (USA).

Cinquant’anni fa, Sir John Gurdon trapiantò il nucleo di una cellula intestinale di anfibio adulto in un oocita anucleato: da questo esperimento venne generato un embrione di anfibio.

Il gruppo di Shinya Yamanaka, solo 6 anni fa’, riuscì a scoprire la chiave di volta per riportare indietro le lancette dell’orologio biologico cosi che cellule differenziate riacquistassero la capacità di dare origine a cellule embrionali.

Per questi contributi scientifici Gurdon e Yamanaka hanno oggi ricevuto il Premio Nobel per la Medicina e Fisiologia.

Gurdon ha dichiarato, dopo la consegna del Nobel, di essere fiducioso che in un futuro più o meno prossimo saremo in grado di comprendere completamente l’attività cellulare, e da questa affermazione schietta si può notare come la passione e la brama di conoscenza persistano ancora in quest’ esile scienziato, come occupino la sua mente forse da ben prima di iniziare la sua carriera studentesca, quando si divertiva a catturare farfalle nella gioventù per poi cercare riscontri e informazioni su un polveroso libro di entomologia.
Chissà se, come le sue cellule in grado di tornare indietro dal loro destino, anche lui ogni tanto torni bambino e si emozioni davanti a una nuova scoperta.

Di John Gurdon colpiscono l’umiltà scientifica, il porsi domande solo apparentemente naive, che sottendono una chiara e profonda visione dei fondamenti biologici della vita animale.
Ad egli sta a cuore la comprensione meccanicistica dei fenomeni da lui descritti mezzo secolo fa, comprensione che egli cerca facendo esperimenti in prima persona al bancone perché come ebbe a dire una volta: “Preferisco scoprire direttamente piuttosto che siano i miei colleghi (riferendosi a studenti e postdocs, n.d.r.) a comunicarmi le loro scoperte”.

Dall’ormai sempre più sottile linea tra passato e futuro, vecchio e giovane, ricerca di base e ricerca applicata, lo sguardo passa inevitabilmente dal presente, alla concreta fonte di ispirazione che Sir Gurdon è per i giovani scienziati di tutto il mondo, alla speranza di nuove frontiere nel campo medico che presto si apriranno, e alla motivazione per i biologi del domani, che ancora sono alla ricerca delle proprie farfalle.

Benedetta Zaniboni e Vittorio Sartorelli
Laboratory of Muscle Stem Cells & Gene Regulation
NIAMS - National Institutes of Health - Bethesda, MD USA

23.39 - I complimenti di lenia Simeoni, a capo del Sequencing Laboratory - Eastern Sequence and Informatics Hub (EASIH) dell'Università di Cambridge (UK), che ha lavorato con Gurdon.

Vorrei esprimere la mia grande felicità e mandare le mie più sentite congratulazioni al Professor John Gurdon per l’assegnazione del premio Nobel per la Medicina e Fisiologia. Ho avuto il privilegio di lavorare con lui per sette anni al Gurdon Institute e posso dire che è uno scienziato fuori dal comune. Da tutti si fa chiamare John ed è la persona più semplice io abbia mai conosciuto. La sua mente è fonte di ispirazione per qualunque persona abbia parlato con lui. Ricordo quando gli mostravo i risultati dei miei esperimenti nel suo ufficio e lui aveva sempre la capacità
di guardare oltre il dato e fare molteplici connessioni con tante altre possibilità di studiare il problema. Ricordo si poneva domande su qualsiasi argomento anche non scientifico. Io credo che la sua maniacale curiosità l’abbia portato a questo risultato. La voglia di sapere, di scoprire per il solo gusto di conoscere e non per fama o per soldi. La riprogrammazione nucleare apre un nuovo modo di pensare alla medicina. Un giorno donando semplicemente delle cellule della pelle si potrà avere in cambio cellule cardiache o neuroni per curare malattie degenerative. 

23.59 - E infine il commento di Carola Ponzetto del dipartimento di anatomia, farmacologia e medicina forense dell'Università di Torino.

Un bel premio Nobel, uno di quei casi in cui si trovano tutti d’accordo. Esemplifica bene anche il cammino della scienza: il risultato di Gurdon, spettacolare, ottenuto in altri tempi con tecniche classiche di embriologia, ma con una determinazione, una perizia e soprattutto con una carica di “vision” che ha aperto la strada ai suoi epigoni. Tra questi spicca Yamanaka, il molecolare, che non si è lasciato intimidire e ha cominciato un lavoro certosino di ricerca del mix di geni potenzialmente importanti per la riprogrammazione: un po’ baciato dalla fortuna ma anche dall’acutezza della strategia, ci ha messo meno del previsto ad arrivare ai quattro cavalieri della riprogrammazione ….Nel background altri grandi: Ian Wilmut, più tecnologico, ma anche lui molto fermo e determinato a far crollare l’ipotetica barriera tra anfibi e mammiferi e Douglas Melton, ex allievo di Gurdon, che, anche stimolato dalla malattia dei suoi figli, ha riprogrammato direttamente in vivo cellule esocrine di pancreas in cellule endocrine che producono insulina.

08 Ottobre 2012 | Elisabetta Intini