La regolazione del ciclo cellulare è un processo interno per controllare il tasso di crescita e divisione cellulare. Senza la regolazione del ciclo cellulare, le cellule potrebbero crescere in modo incontrollato, consumando una grande quantità di energia e causando problemi all’organismo ospite. I guasti in questo processo possono essere visti in problemi medici come il cancro, in cui le cellule iniziano a dividersi in modo incontrollabile e formano un tumore perché non vengono più regolate.
Diversi tipi di cellule devono riprodursi a velocità variabili. Alcune aree del corpo, come la pelle, hanno un turnover cellulare molto elevato. In altre aree, le cellule crescono molto più lentamente. All’interno di ogni cellula, gli stessi geni che codificano per la differenziazione cellulare forniscono anche la struttura per la regolazione del ciclo cellulare, assicurando che la cellula si divida e si moltiplichi a una velocità appropriata.
Le proteine nella cellula, come le cicline e le chinasi ciclina-dipendenti, sono responsabili della regolazione del ciclo cellulare. Man mano che i loro livelli aumentano e diminuiscono, controllano diversi aspetti della replicazione e della divisione cellulare. Si legano ai recettori all’interno della cellula per regolare le fasi del processo, consentendo alle cellule di iniziare a duplicarsi e dividersi. Ogni fase del processo di divisione cellulare è attentamente regolata per assicurarsi che avvenga al momento giusto e per ridurre il rischio di errori come set incompleti di cromosomi nelle cellule figlie.
Nelle cellule cancerose, questo processo viene interrotto da cambiamenti nella struttura cellulare. Invece di controllare la velocità di replicazione, le proteine responsabili della regolazione del ciclo cellulare consentono alla cellula di dividersi e continuare a dividersi, ancora e ancora. Le nuove cellule possono essere scarsamente differenziate e potrebbero avere altre variazioni strutturali a causa delle rapide divisioni e possono iniziare a diffondersi attraverso il corpo, spiazzando le cellule sane perché non possono crescere abbastanza rapidamente per combattere le cellule cancerose.
Il processo di regolazione del ciclo cellulare viene studiato in una varietà di contesti, dai laboratori in cui le persone possono sperimentare organismi unicellulari alle strutture di ricerca medica in cui le cellule tumorali vengono coltivate in coltura per vedere dove la regolazione del ciclo cellulare è andata storta. Questa ricerca viene applicata in diversi modi. I farmaci per stimolare una crescita e una divisione più rapida potrebbero essere utili per il trattamento di alcune malattie, mentre capire come identificare e uccidere le cellule canaglia è una parte fondamentale del trattamento del cancro. I progressi nella microbiologia che consentono alle persone di scomporre tutti i componenti delle cellule per saperne di più su come sono messi insieme hanno contribuito in modo significativo allo sviluppo di trattamenti più aggressivi per le malattie.