In breve
- C. elegans misura circa 1 millimetro ed è un nematode trasparente usato come organismo modello.
- Quattro Premi Nobel (2002, 2006, 2008, 2024) sono legati a scoperte fatte con C. elegans.
- Il genoma sequenziato nel 1998 conta circa 20.000 geni e favorisce studi su invecchiamento e malattie.
Caenorhabditis elegans è un verme cilindrico trasparente che misura circa 1 millimetro da capo a coda e appartiene alla famiglia dei nematodi.
Questo organismo, descritto per la prima volta da Émile Maupas tra la fine dell’Ottocento e l’inizio del Novecento, è passato da curiosità zoologica a modello centrale della biologia grazie alle scelte sperimentali compiute negli anni Sessanta da Sydney Brenner.
2002, 2006, 2008 e 2024: quattro Premi Nobel
Il 7 ottobre 2002 Sydney Brenner, Robert Horvitz e John Sulston ricevettero il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina per le scoperte sulla regolazione genetica dello sviluppo e sull’apoptosi.
John Sulston svilupp tecniche per osservare tutte le divisioni cellulari del verme, seguendo lo sviluppo dall’uovo fecondato fino alle 959 cellule dell’adulto, e descrisse il processo di morte cellulare programmata chiamato apoptosi.
Robert Horvitz identific i geni principali dell’apoptosi, geni che risultarono presenti anche nell’uomo, mentre il lavoro di Brenner fu cruciale per aver reso C. elegans un organismo modello adatto a questi studi.
Negli anni successivi C. elegans fu al centro di altri riconoscimenti Nobel: nel 2006 Andrew Fire e Craig Mello per la scoperta dell’RNA interference, e nel 2008 Osamu Shimomura, Martin Chalfie e Roger Tsien per lo sviluppo della Green Fluorescent Protein.
1998: genoma sequenziato, 20.000 geni
Nel 1998 C. elegans è stato il primo organismo multicellulare il cui genoma è stato sequenziato interamente, rivelando circa 20.000 geni.
Il numero di geni, sorprendentemente vicino a quello umano, rese il verme uno strumento efficiente per indagare processi genetici complessi in un contesto sperimentale più semplice.
Tra le vie cellulari identificate in C. elegans che influenzano l’invecchiamento ci sono la via di segnalazione dell’insulina (Iis) e la via della molecola Tor; mutazioni nella via dell’insulina possono raddoppiare la durata della vita del verme, mentre alterazioni nel meccanismo di Tor possono aumentarla di circa il 30%.
C. elegans è impiegato in molte aree di ricerca: studi sull’invecchiamento, sulle malattie neurodegenerative come Alzheimer, Parkinson e SLA, nelle ricerche su diabete e obesità, nella farmacologia e nella tossicologia.
Al Laboratorio di Patologia Umana in Organismi Modello dell’Istituto Mario Negri, diretto da Luisa Diomede, il nematode viene usato per valutare gli effetti tossici delle plastiche, in particolare delle micro- e nano-plastiche, e per creare linee geneticamente modificate che riproducono aspetti delle malattie umane.
Il verme ha inoltre accompagnato esperimenti sulla Stazione Spaziale Internazionale per studiare gli effetti dell’assenza di gravità su processi biologici, confermando la sua utilità anche per la ricerca spaziale.
Tra i servizi citati dall’Istituto Mario Negri vi sono Intercheck web, un’applicazione per la prescrizione corretta dei farmaci nell’anziano, e servizi di informazione rivolti a gestanti, operatori sanitari, pazienti con malattie rare e malattie renali.
