L’immaginografia a fluorescenza per la scoperta di farmaci
I recettori della dopamina regolano una serie di funzioni, come la memoria, l’attenzione e l’assunzione di cibo. Il sistema dopaminergico è anche implicato in varie malattie neurologiche, come la schizofrenia e il morbo di Parkinson. È di estrema importanza comprendere i meccanismi molecolari sottostanti all’interazione di recettori della dopamina. Il progetto GPCR-LGIC COUPLING (Interactions between G-protein Coupled Receptors and Ligand Gated Ion Channels), finanziato dall’UE, si proponeva di chiarire l’interazione fisica di tre dei più importanti ricettori della dopamina, vale a dire i recettori dell’adenosina A2A, della dopamina D2 e del N-metil D-aspartato (NMDA). Al momento del legame della dopamina neurotrasmettore, i recettori formano omodimeri o eterodimeri e attivano le proteine G, che a loro volta trasmettono il segnale all’interno della cellula. Per acquisire le immagini di tali processi, gli scienziati hanno utilizzato il FRET (trasferimento di energia per risonanza di fluorescenza). Hanno etichettato i recettori con fluoroforo verde o rosso nelle cellule viventi e poi hanno utilizzato un microscopio confocale a scansione laser per osservarne le interazioni. Il consorzio ha ottenuto immagini dettagliate della localizzazione del recettore della dopamina e la co-localizzazione con gli altri recettori. Ha scoperto che i recettori di NMDA interagiscono soltanto con i recettori di A2A o D2R, ma non con l’eterodimero A2A-D2R. Il modello vivo basato su fluorescenza è stato utilizzato anche per vagliare l’effetto di farmaci antipsicotici. Una quantità di agonisti A2AR e D2R sono così stati testati in relazione al loro effetto sulla dimerizzazione dei recettori. La somministrazione di un particolare farmaco ha evidenziato una distribuzione di A2AR all’interno della cellula, sinonimo di una maggiore sintesi del recettore oppure di accumulo di vescicole endocitiche. Anche se occorrono ulteriori esperimenti per dimostrare in modo conclusivo la modalità d’azione del farmaco, il metodo FRET ha evidenziato una sensibilità sufficiente per essere utilizzato nei test di screening del farmaco. Si prevede che, sul lungo periodo, il metodo di acquisizione delle immagini GPCR-LGIC COUPLING consentirà di scoprire l’associazione tra l’interazione di recettori della dopamina e malattie come la schizofrenia. Inoltre, faciliterebbe lo screening in vitro di farmaci studiati per influenzare l’interazione di ricettori della dopamina.
Parole chiave
Immaginografia, farmaco, recettore della dopamina, schizofrenia, morbo di Parkinson, FRET
