I laboratori dell’università Bicocca
Monza – L’hanno ribattezzata “Emoglobina Monza” perché è stata individuata da un gruppo di ricercatori dell’università Bicocca al San Gerardo. È una variante che comporta instabilità della proteina, provocando episodi di anemia emolitica acuta, soprattutto in caso di febbre. E ora la scoperta, pubblicata sulla rivista Med di Cell Press, apre il campo a nuove prospettive per lo studio di queste rare patologie grazie all’utilizzo di tecniche di Intelligenza artificiale.
Tutto è partito dal caso di una bambina di origine cinese che, dopo la febbre, ha sviluppato una grave anemia emolitica, una patologia che porta alla distruzione accelerata dei globuli rossi, a un ritmo superiore alla capacità del midollo osseo di produrli. Con gravi conseguenze, soprattutto nei bambini. "Esistono varianti emoglobiniche, note come “emoglobine instabili”, che tendono a essere distrutte sotto stress fisici, come gli episodi febbrili, scatenando così crisi emolitiche", spiega Carlo Gambacorti Passerini, direttore del reparto di Ematologia dell’Irccs San Gerardo.
Ad accorgersi dell’anomalia sono stati la pediatra Paola Corti e il tecnico Amedeo Messina, che avevano in cura la piccola paziente. Indagini successive hanno rivelato che anche la madre e i due fratelli della bambina avevano la stessa variante e manifestavano episodi simili in caso di febbre. L’analisi genetica specifica ha mostrato che la variante era inedita.
"La struttura della variante emoglobinica è stata ricreata utilizzando tecniche di modeling tridimensionale e intelligenza artificiale, recentemente premiate con il Nobel per la chimica – precisa l’ematologo Ivan Civettini –. In condizioni normali, il legame tra le due catene dell’emoglobina è preservato e la duplicazione si presenta come una lunga protrusione che sbatte un po’ come una banderuola nel vento, al di fuori della struttura proteica dell’emoglobina. Inoltre abbiamo osservato che questa mutazione non compromette il centro attivo dell’emoglobina, dove avviene il legame con ossigeno e ferro. In sintesi, in condizioni normali, l’Emoglobina Monza resta stabile e il legame preservato tra le catene dell’emoglobina non causa beta-talassemia".
Che cosa avviene dunque nel sangue durante l’episodio febbrile? Per ricreare questa condizione sono state utilizzate ulteriori tecniche avanzate di “dinamica molecolare”. È stato ricreato un fluido con la stessa “salinità” del sangue umano, dove è stata inserita l’emoglobina normale e l’Emoglobina Monza e che è stato portato alla temperatura di 38°, come durante la febbre. Dal risultato degli esperimenti - eseguiti in collaborazione col professor Alfonso Zambon dell’Università di Modena e Reggio Emilia - i ricercatori hanno osservato che l’Emoglobina Monza si degrada più velocemente di quella normale, perdendo il contatto con l’atomo di ferro.
"La scoperta offre nuovi spunti per comprendere meglio varianti rare di emoglobina, ma che diverranno sempre più frequenti in Italia con l’aumento di etnie diverse da quella caucasica – lo scenario di Gambacorti Passerini. L’uso di tecniche moderne e dell’intelligenza artificiale hanno reso questo tipo di studi più rapido ed economico rispetto a metodi tradizionali come, per esempio, la cristallografia a raggi X. Un’ulteriore prova dell’importanza della collaborazione tra diverse istituzioni nella medicina moderna".