Immagine: questo grafico descrive un nuovo inibitore 6S che racchiude un enzima (rosso) per bloccare la produzione di idrogeno solforato ( giallo e bianco). CREDIT: MATTHEW BEIO, UNIVERSITY OF NEBRASKA-LINCOLN
Due gruppi di ricerca separati da 14 ore e 9.000 miglia, hanno collaborato per lo sviluppo di un potenziale trattamento per la seconda causa mondiale di morte: l’ictus.
I chimici dell’University of Nebraska-Lincoln hanno collaborato con ricercatori dell’Università Nazionale di Singapore per sviluppare una molecola che può inibire un enzima legato con l’insorgenza dell ictus.
La maggior degli ictus si verificano quando una perturbazione nel flusso di sangue impedisce all’ossigeno e al glucosio di raggiungere il tessuto cerebrale, in ultima analisi, uccidendo i neuroni e le altre cellule. Il team ha scoperto che una molecola, nota come 6S, ha ridotto la morte del tessuto cerebrale nel 66 per cento dei casi quando somministrato al cervello di ratti che avevano recentemente avuto un ictus.
La molecola ha anche ridotto l’infiammazione che accompagna di solito l’ictus, che secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, uccide più di 6 milioni di persone ogni anno.
“Il fatto che questo inibitore è rimasto efficace se somministrato come trattamento post-ictus … è incoraggiante”, hanno detto i ricercatori in uno studio pubblicato il 9 marzo dalla rivista ACS Central Science.
L’inibitore agisce legandosi allan cistationina beta-sintasi, o CBS – un enzima che normalmente aiuta a regolare la funzione cellulare, ma può anche innescare la produzione di livelli tossici di solfuro di idrogeno nel cervello. Anche se l’idrogeno solforato è un importante molecola di segnalazione a concentrazioni normali, i pazienti con ictus presentano elevate concentrazioni che avviano il danno cerebrale.
Il chimico David Berkowitz ed i suoi colleghi UNL, hanno modellato il loro inibitore su una molecola naturale prodotta dall’enzima CBS, modificando la struttura della molecola per migliorare le sue prestazioni. Sostituendo gruppi funzionali di atomi noti come ammine con idrazine, la squadra ha definitivamente aumento il tempo di legame dell’ inibitore da meno di un secondo a diverse ore.
“Volevamo un composto che si lega bene, in particolare per questo enzima”, ha detto Berkowitz, Professore di chimica della Willa Cather. “Ma volevamo anche che il composto poesse essere sintetizzato facilmente. Queste sono due considerazioni molto diverse”.
Berkowitz ed i suoi colleghi hanno raggiunto quest’ultimo obiettivo, in parte, eliminando i legami carbonio-zolfo dalla molecola e sostituendoli con un doppio legame che ha prodotto due metà identiche della molecola. Con l’aiuto di una tecnica del premio Nobel per la chimica del 2005, chiamata cross-metatesi, il team è stato quindi in grado di “sintetizzare due metà della molecola in un solo prezzo”, ha detto Berkowitz.
Per testare l’efficacia della molecola 6S nel trattamento dell’ ictus, Berkowitz e il collega del’ UNL Christopher McCune, si sono avvalsi della collaborazione con Peter Wong, Professore di farmacologia presso l’Università Nazionale di Singapore.
Anche se l’inibitore 6S ha dimostrato i suoi effetti in colture cellulari e tessuto cerebrale di ratto, Berkowitz ha avvertito che rappresenta solo un primo passo verso lo sviluppo di un farmaco per il trattamento dell’ ictus negli esseri umani.
“Abbiamo iniziato con una prospettiva fondamentale della scienza sulla comprensione della chimica di tutta questa classe di enzimi vitamina B6-dipendenti”, ha detto. ” Stiamo lavorando su diversi enzimi che possono rappresentare importanti obiettivi per la traduzione della chimica di base degli inibitori, in obiettivi veramente terapeutici”.
Fonte: ScienceNewsLine
