Gli individui con difetti nel metabolismo del rame potrebbero presto avere opzioni di trattamento mirate grazie alla scoperta di un gruppo di ricerca guidato dal Dr. Vishal Gohil della Texas A & M AgriLife Research.
Un documento pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences dimostra che un farmaco antitumorale chiamato elesclomol, può ripristinare la produzione di un complesso proteico citocromo ossidasi, un critico enzima rame-dipendente necessario per la produzione di energia mitocondriale. La scoperta è fondamentale dal momento che il rame è un metallo traccia essenziale necessario per la sopravvivenza che si trova in tutti i tessuti del corpo e svolge un ruolo fondamentale in una varietà di processi fisiologici, compresa la produzione di energia, la detossificazione dei radicali liberi dannosi, la maturazione del tessuto connettivo, la biosintesi dei neurotrasmettitori e lo sviluppo del cervello.
( Vedi anche:Conoscere i benefici del rame per la nostra salute).
Le carenze del metabolismo del rame sono state collegate a disordini genetici come la malattia di Menkes, che colpisce i neonati e i bambini piccoli e si traduce in un deterioramento del sistema nervoso e un mancato sviluppo completo.
La ricerca è stata condotta da Gohil, Professore associato nel dipartimento di biochimica e biofisica della Texas A & M University nella College Station e da Shivatheja Soma che ha collaborato con scienziati del Marine Biological Laboratory, the University of Maryland, the University of Saskatchewan in Canada and the Department of Drug Discovery and Biomedical Sciences in South Carolina.
“Il rame è un micronutriente essenziale richiesto per la produzione di energia mitocondriale”, ha detto Gohil. “Le mutazioni ereditarie che impediscono il rilascio di rame a un enzima mitocondriale chiave perturbano la produzione di energia e provocano una malattia mitocondriale fatale. Attualmente non esiste alcuna terapia per questi disturbi”.
Gohil ha riferito che un precedente tentativo di trattare i pazienti con queste mutazioni mediante integrazione diretta di rame non ha avuto esito positivo, probabilmente a causa dell’inefficiente rilascio di rame ai mitocondri.
“Attraverso una ricerca mirata di composti leganti il rame, abbiamo identificato elesclomol, un farmaco antitumorale sperimentale, come l’agente di consegna del rame più efficiente”, ha detto il ricercatore.
Lo studio ha utilizzato diversi organismi modello per testare l’efficacia di elesclomol nel trattamento della carenza di rame. In particolare, un modello zebrafish di carenza di rame sviluppato dal Dr. Andrew Latimer, uno scienziato ricercatore presso il Marine Biological Laboratory in Massachusetts, è stato fondamentale per mostrare l’efficacia di elesclomol in un animale vertebrato. Inoltre, gli autori hanno dimostrato direttamente il potenziale terapeutico di elesclomol nelle cellule dei pazienti umani con mutazioni genetiche che compromettono il rilascio di rame al citocromo ossidasi.
La ricerca ha coinvolto la sperimentazione di diversi agenti farmacologici leganti il rame per la loro capacità di ripristinare la funzione mitocondriale in un modello di lievito. Tra questi composti, i ricercatori hanno scoperto che l’elesclomol era unico efficace a basse concentrazioni nanomolari senza mostrare una evidente tossicità a concentrazioni più elevate.
Secondo gli scienziati, questi risultati rivelano che elesclomol può imitare i trasportatori mancanti di rame e può trattare i disturbi umani del metabolismo del rame.
“Elesclomol ha subito molteplici studi clinici sull’uomo, quindi i nostri risultati offrono un’entusiasmante possibilità di riproporre subito questo farmaco anti-cancro per il trattamento dei disturbi del metabolismo del rame”, ha detto Gohil.
Fonte: PNAS
