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I farmaci per impedire l'errato ripiegamento proteico e prevenire l'Alzheimer
Un esempio di piegatura di una proteina, dallo stato non piegato (unfolded) a quello piegato (folded). Fonte: https://inst.eecs.berkeley.edu
Un gruppo internazionale di ricercatori, composto da più di 18 team, ha dimostrato che i composti che ha sviluppato possono prevenire in modo sicuro l'aggregazione dannosa delle proteine, in test preliminari su animali.
I risultati sollevano la speranza che possa essere all'orizzonte una nuova classe di farmaci per le oltre 30 malattie e condizioni che coinvolgono l'aggregazione delle proteine, come il diabete, il cancro, le lesioni del midollo spinale, l'Alzheimer, il Parkinson e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA).
Le proteine sono necessarie quasi in tutti i processi cellulari. Tuttavia, quando il macchinario della cellula non elimina le proteine vecchie, queste possono raggrupparsi (aggregarsi) in placche tossiche che portano alle malattie.
"Le malattie causate da aggregazione proteica colpiscono milioni di persone in tutto il mondo", ha detto Gal Bitan PhD, professore associato di neurologia alla David Geffen School of Medicine della University of California di Los Angeles, che ha presentato il lavoro all'incontro annuale dell'American Society for Biochemistry and Molecular Biology (ASBMB) nell'ambito di «Experimental Biology 2015». "Ci auguriamo che i nuovi composti possano diventare terapie per le malattie causate dall'aggregazione proteica, molte delle quali sono ancora senza una cura".
I ricercatori chiamano «pinzette molecolari» i composti che hanno sviluppato, a causa del modo in cui si avvolgono alle catene dell'aminoacido lisina che compongono la maggior parte delle proteine. I composti sono unici nella loro capacità di attaccare solo le proteine aggregate, lasciando intatte quelle sane.
Per sviluppare un nuovo farmaco, i ricercatori in genere analizzano grandi librerie di composti per trovare quelli che intaccano una proteina coinvolta in una malattia. Il team di Bitan ha usato un approccio fondamentalmente diverso per sviluppare le pinzette molecolari: "Abbiamo esaminato le interazioni molecolari e atomiche delle proteine per capire ciò che conduce alla loro aggregazione anomala", ha detto Bitan. "Poi abbiamo sviluppato una soluzione su misura. Quindi, a differenza di molti altri farmaci, noi sappiamo come e perché agisce il nostro farmaco".
Il team sta testando varie versioni delle pinzette, ciascuna con una conformazione molecolare leggermente diversa. Per la CLR01, una delle versioni più promettenti, i ricercatori hanno dimostrato i benefici terapeutici in due modelli di roditori di Alzheimer, due pesci e un modello di topo con Parkinson, un modello di pesce di lesioni del midollo spinale e un modello di topo con polineuropatia amiloidotica familiare, una malattia rara in cui l'aggregazione proteica colpisce il sistema nervoso, il cuore e i reni.
"I nostri dati suggeriscono che il CLR01 o un suo derivato, possono diventare un farmaco per una serie di malattie che coinvolgono l'aggregazione proteica", ha detto Bitan. "Abbiamo anche trovato una finestra ad alta sicurezza per il CLR01". In uno dei test di sicurezza, i topi che hanno ricevuto una dose giornaliera di CLR01 superiore di 250 volte alla dose terapeutica mensile, non hanno dimostrato segni comportamentali o fisiologici di angoscia o danno. In effetti, il colesterolo nei topi è sceso del 40 percento, un possibile beneficio collaterale del CLR01.
I ricercatori continuano a studiare il CLR01 in modelli animali di varie malattie e sono al lavoro per garantire il finanziamento per ulteriori studi sugli animali. I ricercatori stanno anche facendo miglioramenti che permetterebbero al CLR01 di essere somministrato in pillola o capsula, piuttosto che richiedere una iniezione.
La presentazione di Bitan di Domenica 29 marzo, che sarà ripetuta Mercoledì 1 aprile, comprende anche la base evolutiva dell'aggregazione proteica. Lo studio è stato finanziato dai National Institutes of Health e da donazioni private.
Fonte: FASEB via Newswise (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
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