I topi talpa nudi possono non sembrare particolarmente belli, ma la loro biologia li ha resi uno degli animali più affascinanti nella ricerca sull’invecchiamento. Questi piccoli roditori rugosi possono vivere per decenni, sviluppano raramente il cancro e sembrano essere insolitamente ben protetti da molte malattie normalmente associate alla vecchiaia. I ricercatori dell’Università di Rochester hanno dimostrato che uno di questi vantaggi biologici può essere trasferito a un altro mammifero. Trasferendo un gene associato ai livelli insolitamente elevati di acido ialuronico ad alto peso molecolare (HMW-HA) nei topi talpa nudi, il team ha migliorato la salute dei topi e ha prolungato leggermente la loro durata di vita. Lo studio, pubblicato su Nature nel 2023, suggerisce che almeno alcuni dei tratti di longevità che si sono evoluti negli animali longevi possono essere trasferiti ad altre specie. I topi geneticamente modificati vivevano più sani e avevano un’aspettativa di vita media di circa il 4,4% superiore a quella dei topi normali.
Perché i topi talpa nudi affascinano gli scienziati nel campo dell’invecchiamento
“Il nostro studio fornisce la prova di principio che i meccanismi di longevità unici che si sono evoluti nelle specie di mammiferi longevi possono essere trasferiti per migliorare la durata della vita di altri mammiferi”, ha dichiarato Vera Gorbunova, Doris Johns Cherry Professor di Biologia e Medicina a Rochester. Gorbunova, insieme ad Andrei Seluanov, professore di biologia, e ai suoi colleghi si sono concentrati su un gene che aiuta a produrre HMW-HA. Questa sostanza è abbondante nei ratti talpa nudi ed è stata collegata alla loro notevole resistenza al cancro, alle infiammazioni e al declino legato all’età.
I ratti talpa nudi hanno le stesse dimensioni dei topi, ma la loro aspettativa di vita è eccezionalmente lunga per i roditori. Possono vivere fino a 41 anni, quasi dieci volte di più rispetto a roditori di dimensioni simili. La loro lunga vita non è l’unica ragione per cui gli scienziati li stanno studiando. Invecchiando, i topi talpa nudi sembrano evitare molte malattie che colpiscono comunemente gli altri mammiferi, tra cui la neurodegenerazione, le malattie cardiovascolari, l’artrite e il cancro. Per decenni, Gorbunova, Seluanov e altri ricercatori hanno studiato come questi animali siano così resistenti.
Un indizio importante è l’HMW-HA. I ratti talpa nudi ne hanno una quantità dieci volte superiore a quella dei topi e degli esseri umani. In un lavoro precedente, i ricercatori hanno scoperto che le cellule dei ratti talpa nudi avevano maggiori probabilità di formare tumori quando l’HMW-HA veniva rimosso. Questa scoperta ha sollevato una domanda importante: Se l’HMW-HA aiuta i topi talpa nudi a resistere al cancro e ai danni legati all’età, lo stesso meccanismo potrebbe funzionare in un altro animale?
Trasferimento di un gene della longevità dai ratti talpa nudi
I ricercatori hanno specificamente trasferito il gene della ialuronano sintasi 2 (HAS2) dal genoma dei ratti talpa nudi ai topi per verificare se il contenuto eccezionalmente elevato di acido ialuronico ad alto peso molecolare (HMW-HA) potesse essere replicato anche in un altro mammifero. Questo gene controlla la produzione di un enzima responsabile della formazione dell’acido ialuronico, una molecola strutturale che non si trova solo nella pelle e nel tessuto connettivo, ma svolge anche un ruolo importante nella protezione delle cellule, nella regolazione delle infiammazioni e nel rinnovamento dei tessuti. Nei topi geneticamente modificati, l’aumento dell’attività di questo gene ha portato a livelli di acido ialuronico significativamente più elevati in diversi organi. A quanto pare, ciò ha permesso alle cellule di essere meglio protette contro lo stress, i danni al DNA e i processi di crescita degenerativi, con una conseguente minore incidenza di tumori, tra le altre cose.
Tuttavia, l’effetto non si limitava alla resistenza al cancro, ma influiva anche su diverse caratteristiche classiche dell’invecchiamento. I topi con il gene del topo talpa nudo hanno mostrato una migliore forma fisica complessiva in età avanzata, un minor numero di processi infiammatori cronici in tessuti come il fegato e l’intestino e una barriera intestinale più stabile, considerata importante per l’equilibrio immunitario e il metabolismo. Poiché l’infiammazione cronica di basso grado (“inflammaging”) è considerata un fattore chiave del processo di invecchiamento, questa riduzione è di particolare importanza biologica. Inoltre, i ricercatori hanno osservato un miglioramento dell’integrità dei tessuti e un rallentamento della degenerazione legata all’età di vari sistemi di organi. In media, la durata della vita degli animali è aumentata in modo moderato ma misurabile, il che indica che i meccanismi protettivi evolutivi individuali delle specie più longeve potrebbero in linea di principio essere trasferiti anche ad altri mammiferi. Tuttavia, i ricercatori sottolineano che non è ancora del tutto chiaro come l’HMW-HA intervenga esattamente nelle complesse vie di segnalazione del sistema immunitario e dell’invecchiamento cellulare e quali effetti a lungo termine avrebbe una simile modifica genetica.
Un piccolo aumento della durata della vita con conseguenze importanti
Il prolungamento della durata media della vita di circa il 4,4% sembra a prima vista piuttosto piccolo, ma è certamente rilevante nella ricerca sull’invecchiamento nei mammiferi complessi perché anche piccoli effetti spesso indicano processi biologici fondamentali. L’aspetto più decisivo di questo studio, tuttavia, è che per la prima volta un meccanismo di longevità completo del ratto talpa nudo, eccezionalmente longevo, è stato trasferito in modo funzionale a un altro mammifero.
Il lavoro dimostra quindi che non si tratta solo dell’effetto di un singolo gene, ma di un sistema di protezione biologica che influenza contemporaneamente diversi processi, come l’infiammazione, la stabilità dei tessuti e lo sviluppo dei tumori. Proprio questa combinazione è tipica delle specie longeve, che nel corso dell’evoluzione hanno sviluppato meccanismi per controllare meglio i danni cellulari e le malattie legate all’età. I risultati supportano quindi l’idea generale che questi “strumenti di longevità” evolutivi non debbano essere legati esclusivamente a una specie. Al contrario, in linea di principio potrebbero essere isolati, compresi ed eventualmente adattati per fornire benefici per la salute in altri organismi, forse anche nell’uomo in futuro.
I ricercatori guidati da Vera Gorbunova stanno lavorando per trasferire un meccanismo di longevità dai ratti talpa nudi all’uomo. L’attenzione si concentra sulla quantità notevolmente aumentata di acido ialuronico ad alto peso molecolare (HMW-HA), che protegge i tessuti di questi animali, riduce l’infiammazione e apparentemente inibisce anche i processi tumorali. Dopo circa dieci anni di ricerche, sono riusciti a dimostrare che questo meccanismo ha effetti benefici sulla salute anche nei topi. Per una possibile applicazione nell’uomo, stanno seguendo due approcci: rallentare la degradazione dell’acido ialuronico o aumentarne specificamente la produzione. I primi principi attivi che inibiscono la degradazione sono già stati testati in studi preclinici. L’idea di base è quella di utilizzare questi meccanismi protettivi naturali delle specie animali longeve per la salute umana in futuro e possibilmente anche per rallentare il processo di invecchiamento.
I risultati di ricerche più recenti completano le scoperte sui ratti talpa nudi
Dopo lo studio del 2023 su Nature, i ratti talpa nudi continuano a fornire nuovi indizi sul perché invecchino in modo così diverso dagli altri mammiferi. Uno studio del 2025 su Science ha riportato un altro potenziale meccanismo di longevità che coinvolge la cGAS, una proteina meglio conosciuta per il suo ruolo nella difesa immunitaria. Negli esseri umani e nei topi, la cGAS può interferire con alcune forme di riparazione del DNA, ma la versione del topo talpa nudo sembra aiutare le cellule a riparare i danni al DNA in modo più efficace. Questo studio ha scoperto che cambiamenti specifici nella proteina del topo talpa nudo migliorano la stabilità del genoma e ritardano i segni dell’invecchiamento in modelli sperimentali.
Questo recente lavoro non sostituisce la scoperta dell’HMW-HA. Al contrario, è alla base di un modello più ampio. I ratti talpa nudi devono probabilmente la loro vita insolitamente lunga e sana a diversi meccanismi di difesa sovrapposti, tra cui la resistenza al cancro, il controllo dell’infiammazione, la riparazione del DNA e la protezione dei tessuti. Questo è importante per la ricerca sull’invecchiamento umano. È improbabile che una singola molecola diventi una semplice fonte di giovinezza. Ma ogni scoperta apre agli scienziati un’altra possibile strada per affrontare i processi biologici che determinano le malattie legate all’età. Lo studio sul trasferimento genico del 2023 rimane un’impressionante prova di concetto. Una strategia di sopravvivenza che si è evoluta in uno dei mammiferi più strani della natura ha aiutato i topi a resistere alle malattie, a invecchiare più dolcemente e a vivere più a lungo. La prossima sfida è determinare se gli stessi trucchi biologici possono essere adattati in modo sicuro per migliorare la durata della salute degli esseri umani.