Immagine: Prof, Henry Daniell. Credit: Penn Dental Medicine.
Nell’ipertensione arteriosa polmonare (PAH), l’ipertensione nelle arterie polmonari fa sì che il cuore lavori di più per pompare il sangue ai polmoni e al resto del corpo. La condizione è rara, ma fatale e i trattamenti attuali sono costosi e hanno effetti collaterali e modalità di consegna scomode. Non esiste una cura.
Con un’innovativa piattaforma di produzione di farmaci a base vegetale, Henry Daniell e colleghi sperano di sviluppare una nuova terapia per l’ipertensione arteriosa polmonare e forse altre malattie cardiovascolari.
La ricerca condotta da Henry Daniell della School of Dental Medicine di Penn ha prodotto un farmaco proteico dalle foglie di lattuga per curare la ipertensione arteriosa polmonare. Ha lavorato con altri scienziati, tra cui Steven M. Kawut della Perelman School of Medicine di Penn; Tim Lahm della Indiana University School of Medicine; Maria Arolfo e Hanna Ng dello Stanford Research Institute, sulla tossicologia e gli studi di farmacocinetica; e Cindy McClintock e Diana Severynse-Stevens di RTI International, su studi regolatori.
Il farmaco proteico, composto dall’enzima di conversione dell’angiotensina (ACE2) e dal suo prodotto proteico angiotensina (1-7), può essere assunto per via orale e, in un modello animale di PAH, ha ridotto la pressione arteriosa polmonare e il rimodellamento. Inoltre, rigorosi studi tossicologici e dose-risposta hanno suggerito la sicurezza del farmaco negli animali. Saranno necessari ulteriori lavori per sviluppare questo nuovo approccio terapeutico per i pazienti con PAH.
I risultati delostudio compaiono nel numero di marzo della rivista Biomaterials.
“Abbiamo completato ampie ricerche per esprimere al meglio queste proteine derivate dalle piante di lattuga e per garantire che il prodotto sia sicuro ed efficace”, afferma Daniell. “Siamo pronti a progredire con ulteriori lavori per trasferirlo in clinica”.
Daniell ha utilizzato la sua piattaforma innovativa per coltivare molti tipi di piante dalle cui foglie estrarre bio-proteine. Il sistema funziona bombardando fisicamente il tessuto vegetale con i geni di interesse, spingendo i cloroplasti ad assorbire i geni e quindi esprimendo stabilmente quella proteina. La riproduzione di tali piante crea quindi una sorta di fattoria farmaceutica dalla quale i ricercatori possono raccogliere, asciugare ed elaborare le foglie, dando origine a una polvere che può essere collocata in una capsula o sospesa in un liquido per essere utilizzata come farmaco orale.
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Una pubblicazione del 2014 sulla rivista Hypertension , su cui si basa il presente studio, ha ottenuto un premio Daniell dall’American Heart Association e il sostegno del National Institutes of Health attraverso il suo programma di ricerca e terapia di scienze in movimento TowArds (SMARTT), che mira a tradurre efficacemente promettenti scoperte scientifiche di base in terapie che possono fare la differenza nella vita delle persone.
Quella precedente pubblicazione aveva dimostrato che ACE2 e l’angiotensina (1-7) potevano essere espressi nelle foglie di tabacco e, se somministrate ai ratti con una condizione che modella l’ipertensione arteriosa polmonare, potevano ridurre significativamente la pressione dell’arteria polmonare degli animali migliorando al contempo la funzione cardiaca.
Il nuovo lavoro sfrutta gli altri progressi che il laboratorio Daniell ha fatto negli ultimi anni. Lui e i suoi colleghi hanno ideato con successo metodi per migliorare l’espressione dei geni umani nelle piante e per rimuovere il gene della resistenza agli antibiotici che viene usato per selezionare le piante produttrici di angiotensina. I ricercatori hanno anche lavorato con un partner per produrre piante geneticamente modificate in un impianto di produzione che aderisce agli standard FDA.
Nel presente lavoro, i ricercatori hanno dimostrato di poter valutare accuratamente la dose di ACE2 e angiotensina (1-7) nella lattuga e che i prodotti potrebbero essere essiccati e mantenuti stabili per un periodo di due anni.
