(Toxoplasmosi-Immagine Credit Public Domain).
I risultati di un nuovo studio dell’Università del Kentucky College of Medicine pubblicato sul Journal of Biological Chemistry il 28 maggio, potrebbero portare a un nuovo trattamento contro il Toxoplasma gondii, il parassita che causa la toxoplasmosi.
Il Centers for Disease Control and Prevention riporta che circa 40 milioni di persone negli Stati Uniti sono portatrici del parassita T. gondii, ma pochissime hanno sintomi perché il sistema immunitario di solito impedisce al parassita di causare la malattia. Tuttavia, la toxoplasmosi può avere gravi conseguenze per le donne infettate di recente durante la gravidanza e per chiunque abbia un sistema immunitario compromesso.
Coloro che hanno una toxoplasmosi grave possono ospitare una versione cistica del parassita all’interno del cervello e del tessuto muscolare. Queste cisti sono responsabili di malattie gravi, specialmente nelle persone immunocompromesse.
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I laboratori di Matthew Gentry, Ph.D. e Craig Vander Kooi, Ph.D., nel Dipartimento di Biochimica Molecolare e Cellulare, Anthony Sinai, Ph.D., nel Dipartimento di Microbiologia, Immunologia e Genetica Molecolare e Zhong-Yin Zhang, Ph.D., presso il Purdue Institute for Drug Discovery, hanno collaborato allo sviluppo di un farmaco che prende di mira la forma cistica del parassita.
In una ricerca precedente, Gentry ha identificato un enzima in T. gondii chiamato TgLaforin, che ha ipotizzato fosse fondamentale per consentire al parassita di accedere all’energia da una molecola di accumulo di carboidrati. Il team ha sviluppato un nuovo farmaco che inibisce la TgLaforin con l’obiettivo di impedire agli enzimi di accedere e fornire energia al parassita.
Sebbene esistano farmaci approvati dalla FDA per il trattamento dei sintomi della toxoplasmosi, nessuna terapia attuale prende di mira la forma cistica del parassita.
“La nuova scoperta è stata resa possibile grazie alla collaborazione multidisciplinare degli esperti dei quattro laboratori”, afferma Gentry.
Robert Murphy, Ph.D., membro dei laboratori Gentry e Sinai, ha condotto esperimenti iniziali che hanno caratterizzato la TgLaforina e fornito una linea di base per comprendere la funzione dell’enzima.
Tiantian Chen, uno studente laureato nel laboratorio di Vander Kooi, ha generato modelli di TgLaforin utilizzando un nuovo programma chiamato AlphaFold2, che è un algoritmo di intelligenza artificiale che fornisce preziose informazioni sulla ricerca. Chen ha generato modelli che hanno fornito un’immagine dell’enzima che ha dimostrato che TgLaforina era un bersaglio farmacologico unico e possibile.
Jianping Lin, Ph.D., un post-dottorato nel laboratorio di Zhang, ha quindi utilizzato le informazioni generate da Murphy e Chen in combinazione con nuove tecniche di chimica per generare la prima versione di un futuro farmaco anti-Toxoplasma.
“Ero entusiasta di scoprire che il farmaco era efficace contro TgLaforina in provetta e che impediva a TgLaforina di svolgere la sua normale attività contro una varietà di substrati, inclusi i carboidrati“, ha affermato Murphy.
Il lavoro futuro di questi laboratori testerà il farmaco sui parassiti. Il team cercherà quindi di aumentarne la potenza e la selettività e di adattare le sue proprietà chimiche per effettuare studi sugli animali.
“Questo studio è un ottimo esempio di ciò che Provost Di Paola promuove costantemente per quanto riguarda la ricerca transdisciplinare”, ha affermato Gentry. “Questo lavoro è stato un vero lavoro di squadra ed sarà molto emozionante vedere dove lo porteremo”.
