Nuovi approcci “omici” per la SLA: farmaco con vettore virale per ritardare la progressione

I neuroni comunicano tra loro attraverso la trasmissione sinaptica, che coinvolge sia il rilascio di neurotrasmettitori chimici che l’attività elettrica. Questa comunicazione può essere eccitatoria o inibitoria. L’eccitazione è come il pedale dell’acceleratore nella’auto e l’inibizione è il pedale del freno. Troppo gas e uscirai di strada a tutta velocità; troppo freno e non vai da nessuna parte. In un cervello sano, l’equilibrio tra eccitazione e inibizione garantisce il corretto funzionamento del cervello, consentendoci di risolvere problemi di matematica, recuperare ricordi e provare emozioni. Ma troppa eccitazione nei neuroni del cervello può portare a disturbi neurologici come epilessia, dolore neuropatico, disturbi dello spettro autistico, schizofrenia e SLA. Comunemente nota come malattia di Lou Gehrig, la SLA è causata dalla degenerazione e dalla perdita dei neuroni che controllano i muscoli. Non esiste una cura per la SLA che attualmente colpisce non meno di 100.000 persone in tutto il mondo. In Canada, il numero attuale di soggetti affetti è stimato tra 2000 e 3000.

Ora, un team di ricercatori guidati da scienziati dell’Università di Toronto ha affermato di aver ritardato l’insorgenza della SLA nei topi. Il risultato è stato ottenuto nei topi che possedevano la stessa mutazione genetica (SOD1) riscontrata in alcuni pazienti con SLA umana. I ricercatori hanno preso di mira i neuroni nella corteccia motoria – la regione del cervello che controlla i muscoli – con una proteina ingegnerizzata progettata per correggere uno squilibrio nei neuroni denominato ipereccitabilità. Mentre i portatori della mutazione del gene SOD1 umano mostrano una pronunciata ipereccitabilità corticale nel decennio prima dell’inizio della SLA, non era chiaro che fosse una causa di degenerazione neuronale. Gli scienziati sapevano prima che c’era uno squilibrio molto profondo tra eccitazione e inibizione nella regione del cervello che controlla il movimento. Ma questo non diceva loro se questa ipereccitabilità avesse causato l’insorgenza dei sintomi. Ora sanno che nei topi SLA con mutazione SOD1, l’ipereccitabilità nella corteccia motoria è causa dell’insorgenza della malattia.

Melanie Woodin, professoressa presso il Dipartimento di Biologia cellulare e dei sistemi e coautrice di uno studio pubblicato di recente sulla rivista Brain, e i suoi colleghi stanno combinando i progressi della tecnologia virale con una tecnica rivoluzionaria nelle neuroscienze chiamata chemogenetica. Le proteine ​​che avevano la loro struttura alterata sono state introdotte nei topi tramite un virus e consegnate ai neuroni nella corteccia motoria primaria. Una volta lì, sono stati attivati ​​con un farmaco farmaceutico, ma non approvato per l’uso negli esseri umani. Tuttavia, altri scienziati hanno dimostrato che un farmaco chiamato clozapina, approvato per l’uso negli esseri umani per il trattamento di alcuni disturbi psichiatrici, potrebbe anche attivare la proteina. E mentre la chemogenetica è stata impiegata nello studio attuale, non è attualmente utilizzata nei pazienti umani in parte a causa della difficoltà nel fornire lo “strumento” chemogenetico ai neuroni giusti. Ma due scienziati nel suo laboratorio stanno testando una procedura non invasiva per fornire agenti terapeutici alla corteccia motoria dei pazienti con SLA.

Normalmente il cervello è protetto da una barriera naturale (BBB) ​​che tiene lontani agenti patogeni come batteri e virus, ma che impedisce anche terapie come farmaci e proteine. Con la nuova tecnica, la barriera ematoencefalica può essere aperta temporaneamente e in modo sicuro per fornire una proteina a regioni mirate del cervello. La dottoressa Wooden ha spiegato: “Il nostro esperimento ha ritardato profondamente la malattia prevenendo la degenerazione dei neuroni nella corteccia cerebrale. Ha ritardato i sintomi tipici della SLA come il deterioramento delle capacità motorie e la perdita di peso. Ha anche aumentato il tasso di sopravvivenza. Il risultato è importante perché indica un percorso verso un potenziale trattamento negli esseri umani. L’ottimismo che il risultato potrebbe eventualmente portare a un trattamento negli esseri umani è rafforzato dal fatto che comprende progressi che devono ancora essere utilizzati insieme ma che sono stati dimostrati da soli. La scoperta della clozapina è stata un punto di svolta per il nostro lavoro. Ha rivelato un percorso chiaro per la traduzione clinica che semplicemente non c’era quando abbiamo sviluppato per la prima volta la nostra ipotesi”.

Il dottor David Taylor, vicepresidente della ricerca presso la ALS Canada, è a conoscenza dei risultati e ha rilasciato una dichiarazione: “Nonostante il fatto che sia i neuroni motori superiori nella corteccia, che i neuroni motori inferiori nel corpo stiano degenerando nella SLA, gran parte dei la ricerca fino ad oggi ha ignorato il ruolo dei neuroni motori superiori. Un’eccessiva attività dei neuroni motori superiori potrebbe essere un importante contributo alla malattia e il lavoro della professoressa Woodin si è concentrato su un nuovo modo per stimolare i neuroni vicini, che possono mettere un freno a questa biologia anormale. I suoi risultati sui topi modello SLA sono entusiasmanti e si spera che un giorno questa possa essere una strategia di trattamento testata negli studi clinici sull’uomo”.

  • A cura del Dott. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Khademullah CS et al. Brain. 2020; 143(3):800-810. 

Salmon CK et al. Front Cell Neurosci. 2020 Feb; 14:36. 

Mahadevan V et al., Woodin MA. Elife 2017; 6:e28270.

Pressey JC et al. J Biol Chem. 2017; 292(15):6190-201. 

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Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2449 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty 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. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent 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, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it
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