Validerà un nuovo approccio per sviluppare terapie, malattie da prioni primo target 

Verrà testato nello spazio un nuovo approccio per sviluppare farmaci, a cominciare da potenziali trattamenti contro le malattie da prioni, patologie neurodegenerative senza cura. E' stato lanciato oggi verso l'Iss (Stazione spaziale internazionale) l'esperimento Zeprion, con l'obiettivo di validare il meccanismo molecolare alla base di un innovativo protocollo farmaceutico. Frutto di una collaborazione internazionale che coinvolge diversi istituti accademici e l'azienda israeliana SpacePharma, Zeprion conterà su "un fondamentale contributo dell'Italia" attraverso le università di Milano-Bicocca e di Trento, la Fondazione Telethon, l'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn) e l'Istituto di biologia e biotecnologia agraria del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ibba), si legge in una nota congiunta.

Decollato con la missione spaziale robotica di rifornimento NG-19 dalla base di Wallops Island in Virginia, Usa, Zeprion si propone di "sfruttare le condizioni di microgravità presenti in orbita per verificare la possibilità di indurre la distruzione di specifiche proteine nella cellula, interferendo con il loro naturale meccanismo di ripiegamento (folding proteico)". L'arrivo di NG-19 e Zeprion sulla Iss è previsto per venerdì 4 agosto, all'incirca alle 8, ora italiana. Il successo dell'esperimento, spiegano gli enti coinvolti, potrebbe confermare la validità di un "meccanismo molecolare alla base di una nuova tecnologia di ricerca farmacologica denominata Pharmacological Protein Inactivation by Folding Intermediate Targeting (Ppi-Fit), sviluppata da due ricercatori delle università di Milano-Bicocca e di Trento e dell'Infn. L'approccio Ppi-Fit si basa sull'identificazione di piccole molecole, dette ligandi, in grado di unirsi alla proteina che costituisce il bersaglio farmacologico durante il suo processo di ripiegamento spontaneo, evitando così che questa raggiunga la sua forma finale".

"La capacità di bloccare il ripiegamento di specifiche proteine coinvolte in processi patologici apre la strada allo sviluppo di nuove terapie per malattie attualmente incurabili", afferma Pietro Faccioli, professore della Bicocca, ricercatore Infn, coordinatore dell'esperimento e co-inventore della tecnologia Ppi-Fit.

Un tassello finora mancante per validare il nuovo approccio - illustra la nota - è la possibilità di ottenere un'immagine ad alta risoluzione del legame tra le piccole molecole terapeutiche e le forme intermedie delle proteine bersaglio (quelle che si manifestano durante il ripiegamento), in grado di confermare in maniera definitiva l'interruzione del processo di ripiegamento stesso. In genere questo tipo di immagine viene ottenuta analizzando con una tecnica chiamata cristallografia a raggi X cristalli formati dal complesso ligando-proteina. Nel caso degli intermedi proteici, però, gli esperimenti necessari non sono realizzabili all'interno dei laboratori sulla Terra, perché la gravità genera effetti che interferiscono con la formazione dei cristalli dei corpuscoli composti da ligando e proteina, quando questa non abbia ancora raggiunto la sua forma definitiva. Da qui l'idea di sfruttare la condizione di microgravità che la Stazione spaziale internazionale mette a disposizione.

"Esiste infatti chiara evidenza che la microgravità presente in orbita fornisca condizioni ideali per la creazione di cristalli di proteine - sottolinea Emiliano Biasini, biochimico dell'università di Trento e altro co-inventore della tecnologia Ppi-Fit - ma nessun esperimento ha provato fino ad ora a generare cristalli di complessi proteina-ligando in cui la proteina non si trovi in uno stato definitivo".

Proprio questo cercheranno di fare i ricercatori Zeprion, lavorando in modo specifico sulla proteina prionica, "balzata tristemente agli onori della cronaca negli anni Novanta durante la crisi del 'morbo della mucca pazza'. Questa malattia - ricordano gli scienziati - è infatti causata da una forma alterata della proteina prionica chiamata prione, coinvolta in gravi patologie neurodegenerative dette appunto 'da prioni', tra le quali la malattia di Creutzfeld-Jakob o l'insonnia fatale familiare".

"Anche grazie al sostegno di Fondazione Telethon, che da sempre supporta le mie ricerche per individuare nuove terapie contro queste malattie, abbiamo l'opportunità di validare del meccanismo di funzionamento della tecnologia Ppi-Fit, che potrebbe rappresentare veramente un punto di svolta in questo settore", è convinto Biasini.

"In orbita - rimarca Pietro Roversi, ricercatore Cnr-Ibba - sarà possibile generare cristalli formati da complessi tra una piccola molecola e una forma intermedia della proteina prionica, che in condizioni di gravità normale non sarebbero stabili. Questi cristalli potranno poi essere analizzati utilizzando la radiazione X prodotta con acceleratori di particelle, per fornire una fotografia tridimensionale del complesso con un dettaglio di risoluzione atomico. Campioni non cristallini ottenuti alla Iss verranno inoltre analizzati per Cryo-microscopia elettronica di trasmissione (Cryo/Em)".

Zeprion - descrive la nota - si compone di un vero e proprio laboratorio biochimico in miniatura (lab-in-a-box) realizzato da SpacePharma, che opererà a bordo della Stazione spaziale internazionale e verrà controllato da remoto. Oltre alla componente italiana, la collaborazione si avvale della partecipazione degli scienziati dell'università di Santiago di Compostela, in Spagna.