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Un abito chimico su misura per i farmaci di Alzheimer

Protein crystals of the human enzyme glutaminyl cyclase and atomic structure of the new inhibitorCristalli proteici della ciclasi glutaminyl umana e struttura atomica del nuovo inibitore (Foto: Lisa-Marie Funk)

Con oltre 1,2 milioni di persone colpite nella sola Germania e più di 50 milioni di persone in tutto il mondo, il morbo di Alzheimer (MA) è una delle sfide sanitarie e sociali più grandi del nostro tempo.


A causa delle alterazioni patologiche nel cervello, con il progredire della malattia i pazienti diventano sempre più smemorati e disorientati. Nei casi peggiori, non riconoscono più nemmeno i parenti stretti, e non riescono più a eseguire in modo indipendente i compiti domestici più semplici.


Questo implica che è necessaria una cura per le persone colpite. Nonostante un'intensa attività di ricerca, il MA è ancora considerato incurabile oggi. I ricercatori dell'Università di Göttingen e del Fraunhofer Institute for Cell Therapy and Immunology di Leipzig-Halle hanno descritto un approccio promettente per il trattamento del MA, e il rapporto è stato pubblicato sulla rivista Biochemistry.


Per lo studio, il prof. Kai Tittmann del Göttingen Centre for Molecular Biosciences ha collaborato con ricercatori della Facoltà di Chimica dell'Università di Göttingen e con il team del prof. Hans-Ulrich Demuth del Fraunhofer IZI di Halle.


Diversi anni fa, il team di Halle aveva scoperto che un enzima specifico, che fa parte del metabolismo degli ormoni del cervello umano, ha un ruolo fisiopatologico cruciale nello sviluppo del MA, oltre alla sua funzione biologica effettiva di ormone della maturazione. I primi inibitori di questo enzima, che inibiscono dei processi patologici specifici, hanno già prodotto risultati promettenti.


Al fine di dare a questi principi attivi di un 'abito chimico su misura', il gruppo di ricerca ha studiato il meccanismo di reazione dell'enzima, mediante cristallografia proteica. “Questo ci ha permesso per la prima volta di ottenere 'istantanee' dell'enzima al lavoro", dice l'autore senior Tittmann.


Ciò ha consentito di costruire inibitori innovativi in cui il principio della progettazione si basa sulla reazione naturale. Questi inibitori quindi portano a legami altamente selettivi senza il rischio di effetti collaterali pericolosi. Gli scienziati sono riusciti anche a determinare una struttura atomica dell'enzima umano con la nuova sostanza. Ciò forma una base importante per un ulteriore sviluppo degli inibitori.


"Siamo certi che i nostri risultati porteranno allo sviluppo di una nuova generazione altamente selettiva di farmaci di Alzheimer", ha spiegato Demuth.

 

 

 


Fonte: University of Göttingen (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Oliver Kupski, Lisa-Marie Funk, Viktor Sautner, Franziska Seifert, Brigitte Worbs, Daniel Ramsbeck, Franc Meyer, Ulf Diederichsen, Mirko Buchholz, Stephan Schilling, Hans-Ulrich Demuth, Kai Tittmann. Hydrazides Are Potent Transition-State Analogues for Glutaminyl Cyclase Implicated in the Pathogenesis of Alzheimer’s Disease. Biochemistry, 17 June 2020, DOI

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