Parkinson: la proteina modificata funziona come un farmaco
Nuova ricerca, pubblicata sulla rivista Neurobiologia molecolare, offre una nuova promettente strategia per ripristinare i livelli funzionali di dopamina nel cervello: modificare una proteina presente in natura in modo che possa entrare nelle cellule cerebrali ed essere utilizzata come farmaco.
La malattia di Parkinson, una condizione neurologica progressivamente debilitante che colpisce circa 1 milione di persone negli Stati Uniti, è causata dalla perdita di neuroni produttori di dopamina.
Attualmente, i ricercatori stanno cercando strategie per sostituire o ripristinare la loro funzionalità o aumentare i livelli di dopamina, che è un neurotrasmettitore cruciale per il controllo del movimento.
Più di recente, ad esempio, i ricercatori hanno utilizzato la luce per controllare un farmaco che blocca alcuni recettori nel cervello. Il blocco di questi recettori aumenta la dopamina.
Altri studi hanno utilizzato la vitamina B-3 per fermare la morte dei neuroni produttori di dopamina o hanno suggerito che l'aumento della dopamina solo in brevi raffiche, piuttosto che costantemente, può aiutare a controllare il movimento.
Ora, un nuovo studio adotta un altro approccio. Basandosi sulla ricerca precedente che ha individuato una proteina chiamata Nurr1 come un promettente bersaglio farmacologico per il Parkinson, un team internazionale di scienziati ha alterato la proteina in un modo che le consente di entrare nelle cellule cerebrali.
In questa forma, la proteina presente in natura può aiutare i neuroni dopaminergici a sopravvivere, spiegano gli scienziati nel loro articolo, il primo autore del quale è stato Dennis Paliga, del gruppo di lavoro di neurobiochimica molecolare presso la Ruhr-Universität Bochum in Germania.
Modifica della proteina Nurr1
Paliga e il team spiegano che Nurr1 è un fattore di trascrizione che svolge un ruolo vitale nello sviluppo e nel mantenimento dei neuroni produttori di dopamina in un'area del cervello chiamata substantia nigra.
Precedenti studi a cui fanno riferimento gli autori hanno trovato una carenza della proteina Nurr1 nei casi di malattia di Parkinson, portando alla convinzione che l'integrazione dei livelli di Nurr1 potrebbe essere una buona strategia terapeutica.
I fattori di trascrizione aiutano le cellule a svilupparsi legandosi al DNA nel nucleo e "decidendo" quali geni vengono decodificati in modo da formare proteine.
Tuttavia, nella sua forma naturale, Nurr1 non può entrare nelle celle dall'esterno. Quindi, Paliga e il team hanno cercato modi per dargli un "impulso di segnale" che lo spingesse a farlo.
Attaccare un frammento proteico creato dal batterio Bacillus anthracis a Nurr1 si è rivelata la “spinta” che i ricercatori stavano cercando.
"Il frammento di proteina batterica che abbiamo utilizzato non innesca malattie", afferma l'autore corrispondente Rolf Heumann. "[Non] contiene semplicemente il comando per trasportare qualcosa nella cella", aggiunge.
Quando la proteina modificata entra nella cellula, si stacca dal frammento proteico batterico, libera di colpire i geni che mettono in moto la produzione di dopamina.
Quanto alterato Nurr1 arresta la neurodegenerazione
Più specificamente, ulteriori test di laboratorio di Paliga e colleghi hanno rivelato che la somministrazione della versione modificata di Nurr1 ha aumentato i livelli di un enzima che è la chiave per la sintesi della dopamina, un processo spesso interrotto nel Parkinson.
L'enzima è chiamato tirosina idrossilasi. Le colture cellulari hanno rivelato che le cellule trattate con Nurr1 hanno prodotto più di questo enzima rispetto alle loro controparti non trattate. Tuttavia, il trattamento delle cellule con la proteina ha anche ridotto la produzione di un'altra proteina nota come Nur77, che regola la morte cellulare.
Infine, i ricercatori hanno testato l'effetto di Nurr1 sui neuroni produttori di dopamina che erano stati trattati con una neurotossina per simulare gli effetti del morbo di Parkinson. Il Nurr1 modificato ha fermato la degenerazione dei neuroni.
"Questi risultati", spiegano gli autori dello studio, "potrebbero avere rilevanza per la consegna nucleare del fattore di trascrizione Nurr1 nel contesto dei trattamenti a base di proteine nella malattia di Parkinson".
Anche il coautore dello studio Sebastian Neumann, affiliato al gruppo di lavoro di neurobiochimica molecolare, commenta i risultati.
"Speriamo di poter così aprire la strada alla nuova terapia per il Parkinson [...] Tuttavia, la nostra proteina di fusione Nurr1 può semplicemente dare il via allo sviluppo di un nuovo approccio".
Sebastian Neumann
"Rimangono ancora molti passi da fare per chiarire se la proteina modificata raggiunge specificamente le cellule giuste nel cervello e come potrebbe essere applicata", conclude Neumann.
