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Un nuovo farmaco a base di vitamina K si è dimostrato efficace nei modelli murini di epilessia resistenti ai farmaci, secondo l’articolo di copertina del Journal of Medicinal Chemistry di un team di ricercatori della Medical University of South Carolina, guidato da Sherine Chan, Ph.D . e James Chou, Ph.D.
Chan e Chou, entrambi Professori associati presso il Dipartimento di scienze biomediche presso il College of Pharmacy del MUSC, sono due co-fondatori di Neuroene Therapeutics, una società startup con la missione di sviluppare terapie per condizioni resistenti ai farmaci, come epilessia, causata da disfunzione mitocondriale.
Dei 3,4 milioni di pazienti con epilessia negli Stati Uniti, circa un terzo vive di epilessia resistente ai farmaci, il che significa che i loro attacchi non possono essere controllati. Convulsioni incontrollate possono verificarsi improvvisamente, senza preavviso, mettendo i pazienti a maggior rischio di lesioni e riducendo la qualità della loro vita. Questi pazienti hanno urgente bisogno di nuove opzioni di trattamento.
‘Una nuova forma modificata di vitamina K naturale è disponibile per via orale. Ha un’eccellente penetrazione del cervello ed è ben tollerata nei topi e nei ratti’. Il composto sviluppato da Chan e Chou, una forma modificata di vitamina K presente in natura, ha completamente eliminato l’attività convulsiva nei modelli di topo.
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“La cosa bella del nostro farmaco è che è biodisponibile per via orale, ha un’eccellente penetrazione cerebrale, è rapidamente distribuito nel sistema nervoso centrale ed è ben tollerato nei topi e nei ratti”, ha detto Chan. “È una nuova classe di composto anti-convulsivo ed è letteralmente vitamine“, ha detto Chou. “È strutturalmente unico e diverso da molti composti”.
L’analogo della vitamina K di successo è stato sviluppato insieme ad altri 22 composti, che erano tutti modificazioni della molecola di vitamina K presente in natura. Tutti i candidati farmaci sono stati testati per la loro efficacia nel controllo delle convulsioni in diversi tipi di epilessia nei topi. Gli autori ritengono che sia la struttura unica che hanno progettato per questa particolare molecola che la rende efficace nel controllo delle crisi resistenti ai farmaci o refrattarie.
L’epilessia può essere causata dalla disfunzione mitocondriale nelle cellule cerebrali che influisce sulla loro capacità di produrre energia. Chan e Chou hanno una lunga storia di lavoro sulle condizioni causate dalla disfunzione mitocondriale e, da quando hanno iniziato a lavorare al MUSC nel 2009, hanno lavorato insieme per sviluppare trattamenti per la disfunzione mitocondriale.
“I mitocondri producono la maggior parte dell’energia per la cellula”, ha spiegato Chan. “Quando i mitocondri sono danneggiati, le cellule hanno difficoltà a produrre energia sufficiente. Le cellule cerebrali richiedono una quantità significativa di energia e quindi la disfunzione mitocondriale influisce sulla loro funzione. Questa disfunzione è una causa alla base di molte malattie neurologiche, tra cui epilessia, morbo di Parkinson e rari disturbi mitocondriali “.
Lo studio ha dimostrato che il trattamento con il nuovo composto ha aumentato la capacità delle cellule cerebrali di produrre energia. I ricercatori ritengono che questa potrebbe essere la chiave per capire il meccanismo con cui l’analogo della vitamina K funziona effettivamente per controllare le convulsioni.
Lo studio ha testato il farmaco nelle cellule cerebrali del topo, seguito da un modello di epilessia di pesce zebra ampiamente utilizzato e infine da più modelli di di topo che rappresentano diversi tipi di epilessia. Dopo aver ottenuto risultati promettenti nelle cellule cerebrali e nei pesci zebra, il team è stato entusiasta di vedere che poteva eliminare l’attività convulsiva in tutti i topi testati.
Poche opzioni di trattamento sono attualmente disponibili per pazienti con epilessia resistente ai farmaci, secondo Chan. “I trattamenti includono una dieta chetogenica, l’impianto di un dispositivo di neurostimolazione reattiva nel cervello, la stimolazione del nervo vago (attraverso un impianto nel cervello) e la chirurgia dell’epilessia“, ha aggiunto il ricercatore.
Oltre ad essere invasivi, questi trattamenti non sono efficaci al 100%. Di solito sono anche abbinati ad altri farmaci antiepilettici ad ampio spettro. L’uso di impianti nel cervello comporta anche il rischio di infezione e complicanze chirurgiche.
I circa 25 farmaci anti-sequestro attualmente sul mercato sono utilizzati per una varietà di tipi di epilessia. “Molti di questi farmaci sono usati in combinazione e molti possono avere effetti collaterali tossici”, ha affermato Chan, “in particolare per i pazienti con disfunzione mitocondriale. Al contrario, il nuovo analogo della vitamina K rimane atossico fino a una dose di 800 mg / kg e protegge la salute mitocondriale”.
Chou ha sottolineato che c’è ancora molta strada da fare prima che i pazienti possano beneficiare di questo nuovo composto in clinica.
Se un finanziamento sarà disponibile, Chou prevede che il composto potrebbe essere in sperimentazione clinica entro due anni.
Chan e Chou sono ottimisti sul fatto che questa nuova classe di farmaci sarà un’importante nuova opzione di trattamento, non solo per l’epilessia, ma anche per altri disturbi della disfunzione mitocondriale come il morbo di Parkinson.
“Stiamo prendendo di mira un nuovo meccanismo d’azione – la disfunzione mitocondriale – che è una grande causa di fondo per le malattie neurologiche”, ha detto Chan.
