(Degenerazione maculare-Immagine Illustrazione di vitronectina. Credito: Sanford Burnham Prebys/Francesca Marassi).
La ricerca guidata dalla Prof.ssa Francesca Marassi, Ph.D. di Sanford Burnham Prebys, sta aiutando a rivelare i segreti molecolari della degenerazione maculare, che causa quasi il 90% di tutta la perdita della vista legata all’età.
Lo studio, pubblicato di recente sul Biophysical Journal, descrive la struttura flessibile di una proteina chiave del sangue coinvolta nella degenerazione maculare e in altre malattie legate all’età, come l’Alzheimer e l’aterosclerosi.
Le proteine nel sangue sono sotto pressione costante e mutevole a causa dei diversi modi in cui il sangue scorre in tutto il corpo”, afferma Marassi. “Ad esempio, il sangue scorre più lentamente attraverso i piccoli vasi sanguigni negli occhi rispetto alle arterie più grandi intorno al cuore. Le proteine del sangue devono essere in grado di rispondere a questi cambiamenti e questo studio ci fornisce verità fondamentali su come si adattano al loro ambiente, che è fondamentale per prendere di mira quelle proteine per trattamenti futuri”.
Ci sono centinaia di proteine nel nostro sangue, ma i ricercatori si sono concentrati sulla vitronectina, una delle più abbondanti. Oltre a circolare in alte concentrazioni nel sangue, la vitronectina si trova nelle impalcature tra le cellule ed è anche un componente importante del colesterolo.
La vitronectina è un attore chiave in molte malattie legate all’età, ma per il team di Marassi l’obiettivo più promettente è la degenerazione maculare, che colpisce ben 11 milioni di persone negli Stati Uniti. Questo numero dovrebbe raddoppiare entro il 2050.
“Questa proteina è un obiettivo importante per la degenerazione maculare perché si accumula nella parte posteriore dell’occhio, causando la perdita della vista. Depositi simili compaiono nel cervello nell’Alzheimer e nelle arterie nell’aterosclerosi“, afferma Marassi. “Vogliamo capire perché questo accade e sfruttare questa conoscenza per sviluppare nuovi trattamenti”.
I ricercatori erano interessati ad apprendere come la proteina cambia la sua struttura a diverse temperature e sotto diversi livelli di pressione, avvicinandosi a ciò che accade nel corpo umano.
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“La determinazione della struttura di una proteina è la parte più importante per determinarne la funzione”, aggiunge Marassi. Attraverso analisi biochimiche dettagliate, i ricercatori hanno scoperto che la proteina può cambiare leggermente la sua forma sotto pressione. Questi cambiamenti fanno sì che si leghi più facilmente agli ioni di calcio nel sangue, il che, secondo i ricercatori, porta all’accumulo di depositi di placca calcificata caratteristici della degenerazione maculare e di altre malattie legate all’età.
“Questi cambiamenti rappresentano un riarrangiamento molto sottile della struttura molecolare che ha un grande impatto sul funzionamento della proteina”, afferma Marassi. “Più impariamo sulla proteina a livello strutturale e meccanicistico, maggiori sono le possibilità che abbiamo di bersagliarla con successo con i trattamenti”.
Queste intuizioni strutturali semplificheranno lo sviluppo di trattamenti per la degenerazione maculare perché consentiranno ai ricercatori e ai loro partner nell’industria biotecnologica di progettare anticorpi personalizzati che bloccano selettivamente il legame della proteina con gli ioni di calcio, senza interrompere le sue altre importanti funzioni nel corpo.
“Ci vorrà del tempo per convertire questi risulati in un trattamento clinico, ma speriamo di avere un anticorpo funzionante come potenziale trattamento tra qualche anno”, afferma Marassi. “E poiché questa proteina è così abbondante nel sangue, potrebbero esserci altre interessanti applicazioni per questa nuova conoscenza di cui non sappiamo ancora tutto”.
Altri autori dello studio includono Ye Tian, Ph.D., Kyungsoo Shin, Ph.D., Alexander E. Aleshin, Ph.D., Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute e Wonpil Im, Lehigh University.
Fonte: Biophysical Journal
