Trombosi-Immagine:trombina umana. La trombina è l’enzima responsabile del sanguinamento e della coagulazione del sangue, a seconda di come viene attivata e ha due siti di legame al DNA per i farmaci. Credito: Yoshimoto et al, CC-BY-
Varie circostanze mediche, inclusi attacchi di cuore, trombosi e casi estremi di COVID-19, richiedono l’uso di anticoagulanti, medicinali che prevengono la formazione di coaguli di sangue. Ma il più comunemente usato, l’eparina, può indurre effetti collaterali potenzialmente fatali peggiorando i coaguli di sangue anziché migliorarli. Questo accade solo in una minoranza di pazienti, quindi i trattamenti efficaci non sono comunemente esplorati.
Per la prima volta, i ricercatori, compresi quelli dell’Università di Tokyo, hanno proposto un trattamento anticoagulante privo di effetti collaterali che finora si è dimostrato efficace nei test sui topi e potrebbe essere pronto per la sperimentazione umana in pochi anni.
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Molecular Therapy—Nucleic Acids.
Sebbene gran parte del mondo sembri essersi allontanata dalla pandemia di COVID-19, gli effetti continuano a persistere. Un aspetto di alcuni dei casi estremi di COVID-19 che non è stato ampiamente riportato è la complicazione causata dall’uso del medicinale anticoagulante eparina nel tentativo di ridurre i coaguli di sangue. Un piccolo numero di pazienti, fino al 3% dei riceventi, soffre dell’effetto collaterale trombocitopenia indotta da eparina (HIT), una coagulazione del sangue potenzialmente fatale e rapida, l’opposto dell’effetto desiderato.
L’eparina è stato il primo anticoagulante ed è ampiamente utilizzato: è considerato incredibilmente importante dall’Organizzazione Mondiale della Sanità. Ma, a causa del basso numero di persone affette da trombocitopenia indotta da eparina e quindi della mancanza di interesse da parte dell’industria farmaceutica, questo problema è poco esplorato, nonostante la gravità dell’effetto collaterale e la maggiore incidenza dovuta al COVID-19. La necessità di anticoagulanti può essere particolarmente problematica nelle donne in gravidanza poiché non possono assumere trattamenti esistenti a causa degli effetti potenzialmente negativi sul feto.
“Il miglior trattamento per la trombocitopenia indotta da eparina è un’infusione di quelli che vengono chiamati inibitori della trombina, ma i farmaci attuali possono portare a gravi emorragie e non esiste un antidoto per evitare questo effetto negativo“, ha affermato il Professore associato Keitaro Yoshimoto del Dipartimento di scienze della vita dell’Università di Tokyo.
“Idealmente, potremmo evitare del tutto la trombocitopenia indotta da eparina. Ma al momento non è possibile, quindi abbiamo bisogno di un nuovo inibitore della trombina a basso rischio per sostituire i farmaci attuali. Io e il mio team abbiamo creato un tale anticoagulante e lo abbiamo testato nei topi e anche nel plasma sanguigno umano“.
Il team ha ideato un inibitore della trombina di nuova generazione costituito da molecole di DNA che include un nuovo meccanismo per prevenire il sanguinamento grave. La molecola chiave del farmaco è chiamata aptamero bispecifico e la sua particolarità è quella di potersi legare a più cose contemporaneamente. Un’altra caratteristica utile sono le brevi sezioni di DNA che fungono da antidoto all’effetto collaterale indesiderato della coagulazione durante la trombocitopenia indotta da eparina.
Questo farmaco basato sul DNA consente essenzialmente comportamenti più complessi rispetto ai farmaci basati su una chimica più semplice e tradizionale. Dagli studi sui topi, il team ha dimostrato che il trattamento è circa 10 volte più efficace degli attuali migliori trattamenti per la HIT.
Un ulteriore vantaggio per le donne in gravidanza è che il farmaco a base di acido nucleico e l’antidoto che lo accompagna non attraversano la placenta fino al feto, poiché le molecole di DNA nel farmaco sono troppo grandi per attraversare la barriera della placenta.
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Questa ricerca è nata in quanto Yoshimoto ha una storia in biochimica e nella scienza della separazione molecolare, specializzandosi in un metodo chiamato MACE-SELEX per la selezione di aptameri, brevi sezioni di DNA utili per la medicina. I ricercatori hanno collaborato con l’assistente Professore Asuka Sakata della Nara Medical University in Giappone, specializzato in biologia della trombosi e insieme al loro team, hanno iniziato a utilizzare le idee di Yoshimoto per risolvere i problemi medici sollevati nella ricerca di Sakata.
“Speriamo di procedere presto con le sperimentazioni umane“, ha detto Yoshimoto. “Ci vorranno fino a due anni per gli studi preclinici e cinque anni per completare gli studi clinici sugli esseri umani. Anche se il numero di persone che soffrono di trombocitopenia indotta da eparina è piccolo, è una condizione così grave che ritengo sia importante affrontarla rapidamente“.
