In orbita per sviluppare nuovi farmaci contro le malattie da prioni

L’esperimento

In orbita per sviluppare nuovi farmaci contro le malattie da prioni

di redazione

Sfruttare le condizioni di microgravità per verificare la possibilità di indurre la distruzione di specifiche proteine nella cellula, interferendo con il loro naturale meccanismo di ripiegamento (folding proteico). È quanto prevede una inusuale sperimentazione per lo sviluppo di farmaci in grado di contrastare le malattie neurodegenerative da prioni (come malattia di Creutzfeld-Jakob o l’insonnia fatale familiare).  

Il protocollo innovativo verrà infatti testato in orbita.  Stiamo parlando del progetto Zeprion lanciato oggi, 2 agosto, verso  la Stazione Spaziale Internazionale (ISS), frutto di una collaborazione internazionale che coinvolge diversi istituti accademici e l’azienda israeliana SpacePharma.  L’Italia partecipa all’esperimento attraverso l’Università Milano-Bicocca, l’Università 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). 

Decollato con la missione spaziale robotica di rifornimento NG-19 dalla base di Wallops Island, in Virginia (USA), ZePrion raggiungerà la Stazione Spaziale venerdì 4 agosto.  

Lo scopo dell’iniziativa è quello di confermare il 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 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», spiega Pietro Faccioli, professore dell’Università Milano-Bicocca, ricercatore dell’Infn, coordinatore dell’esperimento e co-inventore della tecnologia PPI-FIT.  

 L’esperimento dovrebbe fornire l’elemento finora mancante necessario per validare la tecnologia, la prova concreta in grado di confermare in maniera definitiva l’interruzione del processo di ripiegamento stesso. Si tratta di 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) che immortali il blocco del processo di ripiegamento. L’assenza di gravità è l’unica possibilità per ottenere questo tipo di immagini. In genere, l’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, in quanto 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. Per questa ragione i ricercatori della collaborazione ZePrion hanno deciso 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, 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», spiega Emiliano Biasini, biochimico dell’Università di Trento e altro co-inventore di PPI-FIT.