I risultati di una nuova ricerca hanno implicazioni positive per i farmaci contro la dipendenza dal fumo
Se avete provato a smettere di fumare, avete sofferto di un disturbo del sonno o siete stati colpiti da una malattia muscolare, allora le nuove scoperte fatte da un team di ricercatori finanziati dall'UE saranno musica per le vostre orecchie. I risultati, presentati sulla rivista Public Library of Science (PLoS) Biology, mostrano una serie di nuove prospettive per lo sviluppo di trattamenti per diverse malattie comuni, alla luce della scoperta degli effetti del misterioso veleno curaro sui canali ionici delle proteine della membrana. Questa ricerca, che ha ricevuto finanziamenti dal progetto NEUROCYPRES nell'ambito dell'area tematica "Salute" del Settimo programma quadro (7° PQ), ci fa conoscere meglio questo veleno che è rimasto a lungo un mistero per gli scienziati. La membrana cellulare umana - la parete di una cellula viva - ospita oltre 7.000 proteine, ma fino a questo momento i ricercatori sono riusciti a identificare la struttura e la funzione di appena 27 di esse. I canali ionici sono un'importante classe di proteine della membrana responsabili della comunicazione. Si può dire che i canali ionici funzionano come degli interruttori, hanno infatti la forma di microscopici pori che possono aprirsi o chiudersi e gli ioni - particelle cariche - escono o entrano nella cellula attraverso di essi. I veleni possono interrompere tale comunicazione tra le cellule del corpo bloccando i canali ionici. Gli effetti paralizzanti del curaro sulla struttura dei canali ionici sono stati descritti dai ricercatori attraverso una serie di immagini tridimensionali (3D). Il professor Ulens, uno degli autori dello studio e Direttore del Laboratorio di neurobiologia strutturale presso la Katholieke Universiteit Leuven in Belgio, spiega le implicazioni delle immagini a 3D. "Siamo come dei fabbri che esaminano su scala atomica come una chiave - il veleno - si adatta alla serratura di una porta - il canale ionico - e come la chiave tiene la porta chiusa. Certi tipi di veleno si adattano a un solo lucchetto, ma il curaro è un passe-partout che può chiudere vari canali ionici." Usando una conoscenza tridimensionale della struttura di questa serratura, il team internazionale, proveniente da Belgio, Russia, Paesi Bassi e Stati Uniti crede adesso che si possano sviluppare medicine passe-partout per una serie di disturbi; sperano anche che questo si possa fare per medicine specifiche per un disturbo, come la dipendenza dal tabacco per esempio, visto che la nicotina interessa uno specifico canale ionico. La natura misteriosa delle proteine della membrana ha però creato alcune difficoltà ai ricercatori. La cristallografia a raggi X, dove i cristalli delle proteine vengono fatti crescere in acqua e sono poi esposti a raggi X per rivelarne ed esaminarne la struttura, è la tecnica standard usata per studiare le proteine, però far crescere cristalli di proteine di membrane grasse rimane difficile a causa della natura grassa della membrana cellulare. Il professor Ulens descrive come il suo team ha superato questa difficoltà: "Negli ultimi 10 anni, i ricercatori sono stati costretti a trovare un escamotage: una copia chimica di una sezione del canale ionico. Chimicamente simile, ma non porosa. Di conseguenza, la formazione di cristalli era molto più facile. Per la prima volta, il nostro laboratorio ha applicato tale espediente al canale ionico, che è sensibile al curaro. Adesso abbiamo un'immagine di come questa classe di canali ionici riconosce le sostanze chimiche." Il curaro ha un effetto paralizzante talmente forte che uno dei suoi componenti è usato nella chirurgia polmonare; è inoltre il veleno che le popolazioni indigene delle Amazzoni usano quando cacciano attaccando il veleno alle frecce per paralizzare la preda. In tutto il mondo, gli scienziati hanno cercato di determinare la struttura tridimensionale delle proteine della membrana poiché è processo chiave per la ricerca farmacologica. Il progetto NEUROCYPRES spera di portare avanti il suo lavoro e rivelare i meccanismi base del ricettore che funziona per aprire nuove strade alla creazione razionale di nuovi farmaci. Il professor Ulens spera anche che i risultati ottenuti dal suo team muoveranno lo sviluppo di medicine verso una nuova direzione. Ha spiegato: "In passato, l'industria farmaceutica ha sviluppato farmaci rilasciando centinaia di migliaia di sostanze nei canali ionici. Se una certa sostanza provocava una reazione, veniva testata sui pazienti - un sistema di esperimenti ed errori. La nostra ricerca porta a uno sviluppo di farmaci più orientato all'obiettivo: acquisendo conoscenze sulla struttura tridimensionale di un canale ionico, si possono sviluppare farmaci specifici che si legano alla proteina.Per maggiori informazioni, visitare: Katholieke Universiteit Leuven: http://www.kuleuven.be/english/(si apre in una nuova finestra) NeuroCypres: http://www.neurocypres.eu/(si apre in una nuova finestra)
Paesi
Belgio, Paesi Bassi, Russia, Stati Uniti