I ricercatori hanno fatto un passo avanti significativo nella ricerca sulla malattia di Parkinson. Il loro studio rivela che l’inibizione di un enzima specifico, USP30, in un modello murino può proteggere i neuroni che producono dopamina. Questa scoperta arresta la progressione della malattia e apre la porta a nuove possibilità terapeutiche per i 10 milioni di persone affette dal morbo di Parkinson in tutto il mondo.
I risultati di un nuovo studio hanno il potenziale per aprire la strada a nuovi trattamenti modificanti la malattia per i pazienti affetti da Parkinson.
Lo studio, pubblicato su Nature Communications dai ricercatori del Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC), fornisce nuove informazioni sui meccanismi cellulari nella progressione della malattia di Parkinson (MdP).
La malattia di Parkinson, che colpisce circa 10 milioni di persone in tutto il mondo, è una malattia neurodegenerativa. È causata dalla graduale perdita di cellule cerebrali che producono dopamina, un neurotrasmettitore essenziale per il movimento e la coordinazione.
Man mano che questi neuroni si deteriorano e i livelli di dopamina diminuiscono, i pazienti con morbo di Parkinson sperimentano sintomi come tremori, rigidità e difficoltà di equilibrio e coordinazione.
Risultati rivoluzionari nella ricerca sulla malattia di Parkinson
I ricercatori del laboratorio dell’autore senior dello studio David K. Simon, MD, Ph.D., Direttore del Centro per la malattia di Parkinson e i disordini del movimento presso BIDMC, in collaborazione con colleghi dell’Università di Cambridge e Mission Therapeutics, hanno eseguito esperimenti complementari dimostrando che “l’inibizione un enzima specifico in un modello murino protegge i neuroni produttori di dopamina che normalmente vengono persi con il progredire della malattia di Parkinson, arrestando efficacemente la progressione della malattia“.
I risultati aprono la strada allo sviluppo di nuove terapie mirate all’enzima che potrebbe rallentare o prevenire la progressione della malattia di Parkinson nelle persone, un importante bisogno insoddisfatto.
“Il nostro laboratorio è focalizzato sullo studio delle origini della malattia di Parkinson e speriamo che, un giorno, saremo in grado di rallentare o addirittura prevenire la progressione della malattia nei pazienti“, ha affermato la prima autrice Tracy-Shi Zhang Fang, PhD, un Istruttore nel Laboratorio di Simon. “I risultati dello studio attuale aprono la strada verso quel futuro”.
Focus e metodologia dello studio
Le prove suggeriscono che le cellule produttrici di dopamina muoiono nel morbo di Parkinson perché qualcosa è andato storto con l’eliminazione dei mitocondri vecchi e disfunzionali delle cellule, gli organelli che sono la fonte di energia delle cellule, chiamati la centrale elettrica della cellula.
Simon e colleghi si sono concentrati su un enzima chiamato USP30 che svolge un ruolo in questo processo. In un modello murino progettato per essere privo del gene che produce l’enzima – noto come “modello knockout” perché un gene specifico è stato cancellato ai fini della sperimentazione – i ricercatori hanno osservato che “la perdita di USP30 proteggeva dallo sviluppo di malattie simili al Parkinson, sintomi motori, aumento della clearance dei mitocondri danneggiati nei neuroni e protezione contro la perdita dei neuroni che producono dopamina”.
Spiegano gli autori:
“Un ampio insieme di prove implica che la disfunzione dell’omeostasi mitocondriale sia un meccanismo fisiopatologico chiave nella malattia di Parkinson (MdP). Pertanto, il mantenimento di un pool sano di mitocondri funzionanti richiede un sistema per degradare selettivamente i mitocondri disfunzionali (“mitofagia”). La malattia di Parkinson autosomica recessiva (AR-PD) dovuta a deficit di PARKIN collega la malattia di Parkinson direttamente a un difetto nella mitofagia. In risposta alla disfunzione mitocondriale, PARKIN si trasloca nella membrana mitocondriale esterna dove interagisce con PINK1 (un altro gene le cui mutazioni causano AR-PD) per ubiquitilare le proteine mitocondriali, inducendo così la fusione dei mitocondri con gli autofagosomi, seguita dalla degradazione autofagica. Ipotizziamo che la mitofagia difettosa possa anche esacerbare la tossicità dell’α-sinucleina (αSyn). Inoltre, i mitocondri disfunzionali producono un aumento delle specie reattive dell’ossigeno (ROS), in linea con l’aumento dei marcatori di danno ossidativo nel cervello della malattia di Parkinson e i ROS possono aumentare l’accumulo di αSyn, alimentando così un ciclo patologico autoaccelerato”.
In una seconda serie di esperimenti, il team ha convalidato gli studi di eliminazione “utilizzando una molecola brevettata e sviluppata da Mission Therapeutics per bloccare l’azione dell’enzima nei neuroni che producono dopamina”. Come nei topi knockout, l’inibizione dell’azione dell’enzima ha aumentato la clearance dei mitocondri disfunzionali e ha protetto i neuroni che producono dopamina.
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“Le due strategie sperimentali insieme sono molto più convincenti che singolarmente“, ha detto Simon, che è anche Professore di neurologia alla Harvard Medical School. “Insieme, i nostri risultati molto significativi, supportano l’idea che la riduzione dell’USP30 giustifica ulteriori test per i suoi effetti potenzialmente modificanti la malattia del Parkinson”.
(Parkinson-Immagine Credit Public Domain).
Fonte: Nature Communications
