Gli scienziati della Johns Hopkins hanno sviluppato un nanocorpo che può curare il morbo di Parkinson, una condizione cerebrale che provoca movimenti incontrollabili o non intenzionali.
Il nanobody può anche perforare le cellule cerebrali resistenti
Il sistema immunitario utilizza proteine denominate anticorpi per rilevare e attaccare i patogeni invasori. Mini versioni di anticorpi, chiamati nanobodies – composti naturali nel sangue di animali come lama e squali – sono oggetto di ricerca per curare malattie autoimmuni e cancro. Ora, gli scienziati della Johns Hopkins Medicine hanno contribuito a creare un nanocorpo in grado di penetrare nel duro strato esterno delle cellule cerebrali e districare le proteine deformi che causano disturbi come il morbo di Parkinson, la demenza da corpi di Lewy e altri problemi neurocognitivi.
I ricercatori della Johns Hopkins Medicine, sotto la direzione di Xiaobo Mao, Ph.D e i ricercatori dell’Università del Michigan, Ann Arbor, hanno collaborato allo studio, che è stato recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications. Hanno realizzato un nuovo metodo di trattamento che potrebbe prendere di mira le proteine deformi note come alfa-sinucleina, che hanno la tendenza a raggrupparsi e ostacolare il funzionamento interno delle cellule cerebrali. Una nuova ricerca suggerisce che i grumi di alfa-sinucleina possono diffondersi dall’intestino o dal naso al cervello, accelerando la progressione della malattia.
Teoricamente, gli anticorpi possono essere in grado di colpire le proteine alfa-sinucleina agglomeranti, ma i composti che combattono i patogeni hanno difficoltà a penetrare nella copertura esterna delle cellule cerebrali. Per superare i resistenti rivestimenti delle cellule cerebrali, i ricercatori hanno scelto di impiegare nanocorpi, che sono minuscole versioni di anticorpi.
Immagine: un’infografica che descrive i nanocorpi. Credito: Ayanna Tucker, Joshua Glenn e Lauren Hines
Tradizionalmente, i nanocorpi prodotti all’esterno della cellula potrebbero non svolgere la stessa funzione all’interno della cellula. Di conseguenza, i ricercatori hanno dovuto rafforzare i nanocorpi affinché rimanessero stabili all’interno di una cellula cerebrale. Hanno ottenuto questo risultato ingegnerizzando geneticamente i nanocorpi per eliminarli dai legami chimici che normalmente si degradano all’interno di una cellula. I test hanno rivelato che anche senza i legami, il nanobody era ancora in grado di legarsi all’alfa-sinucleina deforme e rimanere stabile.
Vedi anche:Parkinson: il rame porta all’aggregazione proteica
Il team ha realizzato sette tipi simili di nanocorpi, noti come PFFNB, che potrebbero legarsi ai grumi di alfa-sinucleina. Dei nanocorpi che i ricercatori hanno creato, uno – PFFNB2 – ha fatto il miglior lavoro di glomming su grumi di alfa-sinucleina e non singole molecole o monomeri di alfa-sinucleina. Le versioni monomeriche dell’alfa-sinucleina non sono dannose e possono avere importanti funzioni nelle cellule cerebrali. I ricercatori dovevano anche determinare se il nanobody PFFNB2 potesse rimanere stabile e funzionare all’interno delle cellule cerebrali. Il team ha scoperto che nelle cellule e nei tessuti del cervello del topo vivo, PFFNB2 era stabile e mostrava una forte affinità con i grumi di alfa-sinucleina piuttosto che con i singoli monomeri di alfa-sinucleina.
Ulteriori test sui topi hanno dimostrato che il nanocorpo PFFNB2 non può impedire all’alfa-sinucleina di accumularsi in grumi, ma può interrompere e destabilizzare la struttura dei grumi esistenti.
“Sorprendentemente, abbiamo indotto l’espressione di PFFNB2 nella corteccia e ha impedito ai grumi di alfa-sinucleina di diffondersi nella corteccia cerebrale del topo, la regione responsabile della cognizione, del movimento, della personalità e di altri processi di alto ordine“, afferma Ramhari Kumbhar, Ph. D., il co-primo autore, un borsista post-dottorato presso la Johns Hopkins University School of Medicine.
Immagine:la struttura dei grumi di alfa-sinucleina (a sinistra) è stata interrotta dal nanobody PFFNB2 (come mostrato a destra). Credito: Xiaobo Mao
“Il successo di PFFNB2 nel legare i grumi di alfa-sinucleina dannosi in ambienti sempre più complessi indica che il nanobody potrebbe essere la chiave per aiutare gli scienziati a studiare queste malattie e alla fine a sviluppare nuovi trattamenti”, afferma Mao, Professore associato di neurologia.
Fonte: Nature
