HomeRICERCA & SALUTEXeroderma (XP): forse il primo farmaco viene "alla luce del sole"

Xeroderma (XP): forse il primo farmaco viene “alla luce del sole”

La forza distruttiva della radiazione UV sulle molecole di DNA è completamente visibile quando i meccanismi di riparazione falliscono: i pazienti con la malattia genetica rara Xeroderma pigmentosum (XP) – noto anche come “bambini della luna” – sviluppano infiammazioni dopo esposizione a sole piccole quantità di luce solare, crescite a superficie ruvida e infine il cancro della pelle si verifica spesso in tenera età. Le gravi condizioni sono causate da mutazioni nei geni per la via di riparazione con rimozione nucleotidica (NER), l’unico meccanismo noto che si occupa del danno al DNA indotto dai raggi UV nelle cellule umane. Sebbene sia stato descritto per la prima volta nel 1874, ad oggi lo XP manca di un trattamento curativo. Guidato da Joanna Loizou, caporicerca presso il CeMM Research Center for Molecular Medicine dell’Accademia Austriaca delle Scienze, e insieme ai collaboratori dell’Università di Medicina di Vienna e dell’IRB di Barcellona, gli scienziati del CeMM hanno scoperto che l’acetoesamide, un farmaco per il diabete, migliora significativamente la capacità di recupero delle cellule carenti di NER contro le radiazioni UV in vitro.

Oltre a ciò lo studio, pubblicato sulla rivista Molecular Cell, ha identificato la modalità di azione molecolare responsabile – un meccanismo di riparazione indipendente dalla NER fino ad ora sconosciuto per il danno al DNA indotto dai raggi UV. Lo studio non ha testato l’uso dell’acetoesamide in pazienti XP. Per il loro studio, gli scienziati del team hanno sviluppato uno speciale approccio di screening chimico per composti che consentirebbe alle cellule della malattia di XP di sopravvivere meglio ai trattamenti UV. Utilizzando il CLOUD (CeMM Library of Unique Drugs), questo approccio ha portato all’identificazione dell’acetoesamide. Trattando le cellule della malattia di XP con il farmaco per il diabete, queste cellule potrebbero ora riparare il danno al DNA indotto dai raggi UV in modo più efficiente. Una moltitudine di esperimenti successivi ha portato alla delucidazione del meccanismo molecolare sottostante. L’acetoesammide interferisce con l’espressione dell’enzima di riparazione del DNA MUTYH, portando alla degradazione delle rimanenti molecole nella cellula. Questo innescherà un meccanismo NER finora sconosciuto per rimuovere il danno al DNA indotto dai raggi UV.

L’enzima MUTYH (OGG-1/DNA glicosilasi) non è stato precedentemente implicato nella rimozione delle lesioni indotte da UV. La clinica dell’XP dipende in genere dal malfunzionamento di una delle tante proteine trovate mutate nelle varie forme della malattia (XPA, XPC, XPD/ERCC2, XPF, ecc.). Anche queste proteine sono implicate nel riparo del DNA, ma fungono principalmente da sensori del danno; il vero riparo della cromatina verrà guidato da altre proteine ed enzimi. Uno di questi è MUTYH/OGG-1; ma si vede che quando questo enzima lavora nelle cellule XP, fa più danno che altro. Ora, questo farmaco antidiabetico può alleviare la sensibilità delle cellule carenti di NER e migliorare la riparazione delle lesioni UV, attraverso la degradazione di MUTYH. La perdita di MUTYH consente alle cellule dello xeroderma pigmentoso  di affrontare i danni al DNA indotti dagli UV in modo più efficace. Questi risultati non sono solo un valido contributo alla comprensione molecolare fondamentale della riparazione del DNA, ma potrebbero anche aprire la strada a un nuovo approccio terapeutico per questa malattia grave e debilitante, che si associa ad un alto rischio di tumori alla pelle. E per la quale non esiste un trattamento curativo, ma stare solo alla larga dalla luce del sole.

  • a cura del Dr. GIanfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Mazouzi A e al. Mol Cell. 2017 Nov 16 ;68(4):797-807.

Pawlowska E et al. Int J Mol Sci. 2016 Apr 6; 17(4):372.

Das S et al. Tumour Biol. 2015 Sep; 36(10):7569-79. 

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com
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