Un gruppo internazionale coordinato dalla Duke-NUS Medical School ha scoperto che i telomeri, le strutture poste alle estremità dei cromosomi per proteggerli, non sono soltanto piccoli contatori che si consumano a ogni divisione cellulare: una parte della loro lunghezza sembra dipendere da un’architettura molecolare ereditata dai genitori. Lo studio, pubblicato il 7 settembre su Nature Communications, corregge dunque un’immagine assai diffusa. Nel nostro organismo non esiste un unico «orologio telomerico», regolare e identico in ogni punto, ma decine di estremità cromosomiche, ciascuna con una propria misura e una propria storia.
Come si è giunti a questa sorprendente osservazione? I ricercatori hanno impiegato le tecnologie di sequenziamento long-read PacBio e Oxford Nanopore, sistemi capaci di leggere lunghi tratti di DNA e, in questo caso, di esaminare separatamente i singoli telomeri. Molte analisi tradizionali si limitano invece a ricavarne una lunghezza media: è come misurare tutti i fili di una matassa insieme, ottenendo un solo numero e perdendo le differenze fra un capo e l’altro. Qui, al contrario, ogni estremità è stata riconosciuta e misurata individualmente.
La chiave si nasconde in una struttura che, a prima vista, potrebbe sembrare monotona. I telomeri umani sono costituiti soprattutto dalla sequenza di DNA TTAGGG, ripetuta migliaia di volte; fra queste unità compaiono però piccole variazioni, chiamate telomeric variant sequences (TVS), cioè sequenze telomeriche varianti. Sono irregolarità minute, ma non casuali: formano una specie di impronta propria di ciascuna estremità cromosomica e, secondo i risultati, vengono trasmesse con notevole stabilità da una generazione all’altra.
Gli studiosi hanno analizzato i leucociti, ossia i globuli bianchi del sangue, appartenenti a tre famiglie indipendenti; in una di esse la trasmissione è stata seguita lungo tre generazioni. In una figlia sono stati ricostruiti 92 telomeri specifici, distinguendo le copie provenienti dal padre da quelle ricevute dalla madre; in un’altra famiglia, alcune configurazioni sono state riconosciute dalla nonna o dal nonno fino alla nipote. Detto in breve, insieme con il cromosoma non passeremmo ai figli soltanto i geni, ma anche la disposizione particolare delle varianti nel suo telomero — un progetto capace di contribuire alla lunghezza che quella precisa estremità tende a conservare.
Ma un’associazione familiare, per quanto suggestiva, non basta a dimostrare un rapporto di causa ed effetto. Gli autori sono perciò intervenuti direttamente su cellule tumorali umane HCT116, nelle quali la telomerasi — l’enzima che ricostruisce e mantiene i telomeri — rimane attiva. Mediante CRISPR-Cas9, lo strumento di modificazione mirata del DNA, hanno eliminato una regione ricca di TVS da uno specifico telomero del cromosoma 1, lasciando poi proliferare le cellule per oltre 50 duplicazioni, il tempo necessario perché il sistema trovasse un nuovo equilibrio.
Il risultato lascia pochi dubbi sull’importanza dell’intervento: quando veniva rimossa gran parte delle sequenze varianti, quel singolo telomero si accorciava mediamente di circa 942-1.177 paia di basi; l’altra copia corrispondente del telomero 1q, sull’altro cromosoma 1 e rimasta intatta, non subiva un effetto analogo. E non è tutto. Una cancellazione più limitata, tale da non modificare sostanzialmente la quantità di TVS, non determinava cambiamenti significativi. Le varianti, dunque, non si limitano a viaggiare nelle famiglie come semplici contrassegni: alterandole sperimentalmente, si modifica la lunghezza mantenuta dal telomero.
A scanso di equivoci, ciò non significa che la sorte dei telomeri venga decisa una volta per tutte alla nascita. Nelle famiglie esaminate, la lunghezza media diminuiva con l’età; inoltre, numerose ricerche hanno collegato la velocità dell’accorciamento a esposizioni ambientali, fumo e stress ossidativo. Uno studio pubblicato nello stesso anno, condotto su oltre 2.500 partecipanti al programma statunitense All of Us, aveva già indicato che una quota rilevante delle differenze fra individui si stabilisce molto presto e persiste nel tempo. Il nuovo lavoro offre ora un possibile meccanismo molecolare per spiegare almeno una parte di tale diversità.
Il telomero appare così come il punto d’incontro fra due forze: l’architettura ricevuta in eredità e l’usura impressa progressivamente dalla vita. È questo l’aspetto che potrebbe rendere più preciso, in futuro, lo studio dei telomeri nelle malattie associate all’età. Ma attenzione alla formula troppo comoda secondo cui più lungo significa migliore: telomeri eccezionalmente lunghi possono consentire la sopravvivenza di cellule che continuano ad accumulare mutazioni e, in alcune condizioni genetiche, sono stati associati a un rischio maggiore di tumori. La misura conta; ma, come ora si scopre, conta anche il modo in cui ciascun telomero è stato costruito.
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Chai X, Poon L, Liu H, et al. “Telomere variant sequences encode the genetic blueprint for allele-specific telomere length”. Nature Communications, 7 settembre 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-77310-9.