(Parkinson-Immagine:Credit Public Domain).
I ricercatori hanno risolto un mistero decennale su una proteina fondamentale collegata al morbo di Parkinson che potrebbe aiutare a velocizzare i trattamenti per questa malattia incurabile.
La ricerca, pubblicata su Nature, ha prodotto per la prima volta una visione “live action” della proteina, chiamata PINK1, in squisiti dettagli molecolari.
La scoperta spiega come la proteina viene attivata nella cellula, dove è responsabile dell’avvio della rimozione e della sostituzione dei mitocondri danneggiati. Quando la proteina non funziona correttamente, può privare le cellule cerebrali di energia, causandone il malfunzionamento e, a lungo termine, la morte, come accade alle cellule produttrici di dopamina nel morbo di Parkinson.
La scoperta è il culmine di un progetto che dura da otto anni e fornisce il primo studio dettagliato per la scoperta e lo sviluppo di agenti terapeutici che potrebbero aiutare a rallentare o addirittura fermare la progressione della malattia di Parkinson.
Guidato da Ph.D. Zhong Yan Gan e dal Professor David Komander, il team multidisciplinare di WEHI ha utilizzato strutture e ricerche innovative per la crio-microscopia elettronica (crio-EM).
Lo studente e primo autore Zhong Yan Gan ha affermato che la ricerca ha fornito una visione senza precedenti di una proteina chiamata PINK1, nota per svolgere un ruolo fondamentale nell’insorgenza precoce della malattia di Parkinson.
Spegnere l’interruttore
La malattia di Parkinson è una malattia neurodegenerativa progressiva causata dalla morte delle cellule del cervello che producono dopamina. Più di 10 milioni di persone in tutto il mondo convivono con il morbo di Parkinson, inclusi più di 80.000 australiani.
Attualmente non esistono farmaci approvati in grado di rallentare o arrestare la progressione della malattia di Parkinson, con terapie disponibili solo in grado di trattare e alleviare i sintomi. Lo studente e primo autore Zhong Yan Gan ha affermato che la ricerca ha fornito una visione senza precedenti di una proteina chiamata PINK1, nota per svolgere un ruolo fondamentale nell’insorgenza precoce della malattia di Parkinson.
“Molti documenti provenienti da laboratori di tutto il mondo, compreso il nostro, hanno catturato istantanee della proteina PINK1. Tuttavia, le differenze in queste istantanee hanno in qualche modo alimentato confusione sulla proteina e sulla sua struttura”, ha affermato Gan.
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“Quello che siamo stati in grado di fare è stato scattare noi stessi una serie di istantanee della proteina e unirle insieme per realizzare un film ‘live action’ che rivela l’intero processo di attivazione di PINK1″. PINK1 protegge la cellula etichettando i mitocondri danneggiati, la centrale energetica della cellula, da demolire e riciclare. Difetti in PINK1 o in altri componenti del percorso, affamano la cellula di energia impedendo il riciclaggio e la sostituzione dei mitocondri danneggiati con quelli sani.
“Una delle scoperte fondamentali che abbiamo fatto è stata che questa proteina forma un dimero, o una coppia, essenziale per accendere o attivare la proteina per svolgere la sua funzione. Ci sono decine di migliaia di articoli su questa famiglia di proteine, ma per visualizzare come questa proteina si unisce e cambia nel processo di attivazione, è davvero una novità mondiale”, ha detto Gan.
Potenziale scoperta di farmaci
Il Professor Komander ha affermato che la scoperta del suo laboratorio ha aperto la strada allo sviluppo di agenti terapeutici che “accendono” PINK1 per curare il morbo di Parkinson.
“Attualmente non sono disponibili farmaci modificanti la malattia per il morbo di Parkinson, ovvero non esistono farmaci che possano rallentare la progressione della malattia o arrestarne lo sviluppo”, ha affermato il Professor Komander.
Si ritiene che i malfunzionamenti in PINK1 o in altre parti del percorso che controllano la riparazione mitocondriale siano una caratteristica chiave in alcuni casi di malattia di Parkinson. Tuttavia, questa informazione è particolarmente rilevante per un sottogruppo di giovani che sviluppano il Parkinson tra i 20, 30 e 40 anni a causa di mutazioni ereditarie in PINK1.
La scoperta porterà a nuove opportunità per sfruttare questo percorso per le terapie del morbo di Parkinson.
Strutture di livello mondiale
La Dott.ssa Alisa Glukhova ha affermato che la scoperta è stata resa possibile grazie alla nuova struttura crio-EM su misura finanziata congiuntamente dal WEHI e dal Bio21 Institute e dal reclutamento da parte di WEHI di biologi con esperienza nell’uso della tecnologia. “Questa è la prima volta che usiamo la crio-EM alla WEHI per risolvere la struttura di piccole proteine come PINK1”, ha affermato la Dott.ssa Glukhova.
“Questa tecnica rivoluzionaria è stata disponibile solo negli ultimi cinque anni e questo lavoro è stato reso possibile perché WEHI ha investito in questa struttura e nelle competenze necessarie per utilizzare al meglio la tecnologia. È un ottimo esempio di come le tecnologie innovative possano spingere davvero avanti la ricerca e portare a scoperte trasformative”.
Fonte:Nature
