HomeSaluteCervello e sistema nervosoNuova possibile strategia per la malattia di Charcot-Marie-Tooth e altri disturbi

Nuova possibile strategia per la malattia di Charcot-Marie-Tooth e altri disturbi

La malattia di Charcot-Marie-Tooth è una malattia ereditaria che porta a una perdita graduale dei motoneuroni e, infine, alla paralisi. La condizione è causata da mutazioni genetiche che interrompono la produzione di energia da parte dei mitocondri. Non esistono farmaci per bloccare o rallentare la progressione della malattia.

( vedi anche:Nuova potenziale terapia per l’incurabile malattia Charcot-Marie-Tooth)

Tuttavia, nella ricerca pubblicata on-line il 24 ottobre 2016 in Nature, gli scienziati della Washington University School of Medicine di St. Louis e della Stanford University, riferiscono di aver progettato piccoli composti che hanno il potenziale di correggere la disfunzione mitocondriale nella malattia di Charcot-Marie-Tooth e in altre condizioni che coinvolgono i mitocondri. Il team ha progettato i composti dopo uno studio delle cellule di topo che ha rivelato una nuova comprensione della struttura 3-D di una proteina chiave che viene disabilitata nei mitocondri dei pazienti con la malattia.

“Questa proteina mitocondriale non è mai stata presa in considerazione prima”, ha detto l’autore senior dello studio Gerald W. Dorn, Professore di Medicina. “Non ci sono farmaci che agiscono su questa proteina che è così importante per la funzione mitocondriale. Abbiamo progettato due composti, uno che attiva e uno che inibisce la sua funzione e li stiamo sperimentando sui topi con difetti mitocondriali”.

La maggior parte delle persone affette dalla malattia di Charcot-Marie-Tooth avvertono la comparsa dei primi sintomi in età compresa tra 10 e 20 anni. I pazienti con la condizione perdono lentamente il controllo dei movimenti, in particolare delle gambe. L’insorgenza dei sintomi prima dei 10 anni è associata con la forma più grave della malattia.

La proteina mitocondriale studiata dai ricercatori è chiamata mitofusin 2, una proteina che suscita molto interesse da parte degli scienziati perché si pensa che possa avere un ruolo in molte malattie, tra cui il diabete e le malattie cardiache. Mitofusin 2 governa il processo attraverso il quale due mitocondri sono in grado di legarsi e poi fondersi per scambianrsi informazioni genetiche, un importante processo per mantenere i mitocondri sani e tessuti sani.

“In passato, gli scienziati credevano che mitofusin 2 fosse sempre attiva e sempre pronta a legarsi ad un’altra molecola mitofusin e promuovere la fusione dei mitocondri “, ha spiegato Dorn. “Il nostro studio mostra ora che questo non è corretto. Mitofusin 2 si apre e si chiude. Presenta forme attive e inattive che incoraggiano o scoraggiano il legame tra due mitocondri e la risultante fusione”.

 Dopo che Dorn ed i suoi colleghi, tra cui il co-autore Daria Mochly-Rosen della Stanford University, hanno compreso come mitofusin 2 cambia forma, sono stati in grado di progettare piccoli peptidi che interagiscono con la proteina e la guidano verso uno stato attivo o inattivo .”Abbiamo progettato queste molecole sulla base della nostra nuova conoscenza di mitofusin 2″, ha detto Dorn. “Il mio collega, il Dr. Mochly-Rosen, è stato un genio a progettare questo tipo di composto con piccoli peptidi. Osservando sequenze di amminoacidi è riuscito a verdere cose che noi non vediamo”.

Una delle piccole molecole, chiamata GoFuse, porta mitofusin 2 allo stato attivo, uno stato che incoraggia il legame tra due mitocondri e la fusione mitocondriale risultante. Viceversa, l’altra piccola molecola, chiamata TetherX, porta mitofusin 2 in uno stato inattivo, stato che sopprime il legame e impedisce la fusione mitocondirale.

“Il design di questi inibitori peptidici è stata una sfida”, ha detto Mochly-Rosen. ” La ricerca di base in questo studio, ha portato alla progettazione di un nuovo farmaco che può eventualmente aiutare i pazienti affetti dalla malattia di Charcot-Marie-Toothche che attualmente non hanno opzioni di trattamento”.

Dorn ha riferito che più lavoro deve essere fatto per determinare se questi piccoli peptidi saranno efficaci nei modelli animali della malattia, ma la speranza è che GoFuse, o una molecola simile, possa favorire il legame mitocondriale e la fusione che manca nella malattia di Charcot-Marie-Tooth e prevenire o ritardare la perdita di motoneuroni che porta alla progressivamente alla paralisi in molti pazienti affetti da questa malattia genetica.

I ricercatori vedono un potenziale utilizzo degli inibitori peptidici oltre la malattia di Charcot-Marie-Tooth, ad esempio nella riduzione dei danni ai tessuti che si verificano dopo un attacco di cuore o dopo un ictus a causa della carenza di ossigeno.

” Ristabilire il flusso di ossigeno è molto importante dopo un attacco di cuore o ictus”, ha detto Dorn.” Ma è anche causa di una grande ondata di morte delle cellule quando l’ossigeno torna improvvisamente ad irrorare i tessuti del corpo, come il cuore o il cervello”.

“Questi peptidi sono due facce della stessa medaglia”, ha detto Dorn. “Le mutazioni che sconvolgono il legame tra i mitocondri causano la  malattia neurodegenerativa. In questo caso dovremmo incoraggiare il legame mitocondriale. Ma ci sono altre situazioni in cui il legame è distruttivo e dovremmo avere la capacità di interromperlo brevemente per poi tornare alla normalità. Abbiamo dimostrato che questi peptidi possono influenzare il tethering mitocondriale nelle cellule coltivate in laboratorio e ora stiamo lavorando per testarli in modelli murini della malattia “.

Fonte:  Washington University School of Medicine di St. Louis

 

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