Nuova speranza nella lotta alla malaria grazie a molecole nate per combattere i tumori

La ricerca scientifica sta affrontando una delle sfide più complesse e urgenti della medicina moderna, la lotta contro la malaria. Questa malattia infettiva, trasmessa dalle punture di zanzare infette, continua a causare centinaia di migliaia di decessi ogni anno nel mondo, colpendo in modo particolarmente drammatico i bambini piccoli nell’Africa subsahariana. Causata da parassiti del genere Plasmodium, la malattia può evolvere rapidamente da febbre e brividi fino a forme gravi di anemia, insufficienza d’organo e morte se non viene diagnosticata e trattata in tempo.

Il problema principale che gli scienziati si trovano ad affrontare è la crescente resistenza ai farmaci. Il parassita più pericoloso, il Plasmodium falciparum, responsabile di circa il 90% dei decessi legati alla malattia, sta diventando sempre più refrattario alle terapie tradizionali come la clorochina e l’artemisina. Di fronte a questo scenario critico, un team di ricercatori dell’Università di San Paolo in Brasile ha sperimentato una strada innovativa e promettente, la riconversione dei farmaci. Lo studio ha dimostrato che alcune molecole derivate da principi attivi antitumorali possono trasformarsi in potenti armi per eliminare il parassita della malaria, aprendo prospettive inedite per la salute globale.

Il doppio attacco del parassita e come i nuovi farmaci riescono a fermarlo

Per comprendere l’importanza di questa scoperta, è fondamentale analizzare il ciclo vitale del Plasmodium falciparum, un microrganismo eccezionalmente astuto che cambia forma all’interno del corpo umano. Quando una zanzara infetta punge un individuo, introduce il parassita che inizia a moltiplicarsi prima nel fegato e poi nei globuli rossi. Questa fase si divide in due momenti chiave:

1. Fase asessuata ematica: il parassita si replica all’interno dei globuli rossi del sangue, distruggendoli e provocando i classici sintomi febbrili della malattia. Questa è la fase in cui il paziente manifesta i malesseri più acuti.

2. Fase sessuata (gametociti): una parte dei parassiti si trasforma in forme sessuate chiamate gametociti. Queste forme non causano sintomi diretti nell’uomo, ma rappresentano l’unico stadio capace di infettare una nuova zanzara quando questa succhia il sangue del paziente, continuando così la catena di trasmissione.

La vera forza dei nuovi composti derivati dai farmaci antitumorali risiede nella loro capacità di attaccare entrambe le fasi del parassita. Negli esperimenti di laboratorio condotti su 14 composti derivati da farmaci antineoplastici, i ricercatori hanno osservato che le molecole distruggono sia i parassiti in fase asessuata, curando di fatto l’infezione attiva, sia i gametociti, interrompendo la capacità del parassita di passare da un individuo all’altro attraverso le zanzare.

Perché le molecole antitumorali funzionano contro la malaria

A prima vista potrebbe sembrare strano che un farmaco progettato per combattere i tumori possa essere efficace contro un parassita. La spiegazione risiede in meccanismi biologici condivisi sia dalle cellule tumorali sia dai microrganismi parassiti. Entrambi questi elementi biologici hanno una caratteristica in comune, la rapida proliferazione cellulare. Per potersi moltiplicare a ritmo sostenuto, le cellule tumorali e i parassiti della malaria dipendono da specifici enzimi che regolano la lettura e l’organizzazione del loro materiale genetico.

Uno dei bersagli principali individuati dai ricercatori è un gruppo di enzimi chiamati istone deacetilasi (HDAC). Questi enzimi agiscono come veri e propri interruttori molecolari che controllano quali geni devono essere attivati o disattivati. Bloccando l’azione dell’enzima PfHDAC1 presente nel parassita, i composti riescono a mandare in tilt il suo funzionamento interno, portandolo alla morte. La scoperta di questo bersaglio specifico consente agli scienziati di applicare la cosiddetta progettazione razionale dei farmaci, ovvero la possibilità di modificare in modo mirato la struttura chimica delle molecole per rendere il trattamento sempre più potente e selettivo solo contro il parassita.

Dalle provette al corpo umano: le sfide di tossicità e stabilità

I risultati ottenuti dal team di ricerca guidato dalla professoressa Célia Regina da Silva Garcia sono straordinari, ma si trovano attualmente in una fase di sperimentazione in vitro, cioè condotta all’interno di provette e colture cellulari di laboratorio. Il passaggio dalle provette agli organismi viventi, detto passaggio in vivo, comporta l’affronto di ostacoli tecnici e farmacologici non trascurabili.

Un elemento di attenzione riguarda la tossicità cellulare. I farmaci antitumorali tradizionali sono noti per gli effetti collaterali che possono causare nei pazienti, tra cui affaticamento, nausea, vomito e alterazioni ematologiche come la riduzione delle piastrine. Durante le prove in laboratorio, diversi composti hanno mostrato una riduzione della tossicità verso le cellule umane mantenendo invariata l’efficacia distruttiva contro il parassita. Questo suggerisce che è possibile creare varianti molecolari più sicure, ma la conferma definitiva potrà arrivare solo con i test sugli animali e, successivamente, sugli esseri umani.

Un altro fattore critico è la stabilità chimica. Una volta introdotte nell’organismo, le molecole tendono a degradarsi rapidamente. Gli scienziati stanno lavorando per modificare la struttura chimica di questi derivati in modo da prolungarne la permanenza nel sangue, permettendo al principio attivo di rimanere integro ed efficace per tutto il tempo necessario a eliminare completamente il parassita.

Prospettive future ed estensione dello studio a nuove specie di parassiti

La ricerca condotta in Brasile non intende fermarsi al solo Plasmodium falciparum. I ricercatori stanno pianificando di estendere la sperimentazione anche nei confronti di un’altra specie molto diffusa e pericolosa, il Plasmodium vivax. Questa variante della malaria è particolarmente frequente in America Latina e in diverse regioni equatoriali, ed è nota per la sua capacità di rimanere silente all’interno del corpo umano.

Il Plasmodium vivax può infatti sviluppare forme latenti chiamate ipnozoiti, che si annidano nel fegato del paziente rimanendo inattive per mesi o addirittura per anni. A distanza di tempo, queste forme possono risvegliarsi, causando ricadute improvvise e febbre alta anche quando la persona pensava di essere guarita. Testare l’efficacia dei nuovi composti molecolari su più specie di parassiti consentirà di sviluppare terapie ad ampio spettro capaci di proteggere le popolazioni in diverse aree geografiche del pianeta.

Traduzione abstract. La disponibilità dello studio completo, in accesso libero o riservato, è verificabile tramite il link del DOI nel box sotto se disponibile.

Abstract

La malaria è una malattia causati da protozoi del genere Plasmodium che miete centinaia di migliaia di vite ogni anno. L’emergere di ceppi resistenti ai farmaci attualmente disponibili antimalarici sollecita la necessità di trovare nuovi composti capaci di compromettere lo sviluppo o la trasmissione dei parassiti. Istone deacetilasi Gli inibitori dell’HDAC (HDAC) sono una classe di composti ampiamente studiati nella medicina antineoplastica. terapia, spesso agendo come farmaci efficaci e specifici mirati al tumore. In questo lavoro abbiamo studiato l’attività antimalarica della 6-anilinopurina. derivati ​​originariamente sviluppati per la loro chemioterapia antitumorale proprietà. I ​​nostri risultati mostrano che i composti presentano nanomolari attività contro gli stadi asessuati di Plasmodium falciparum di tipo selvatico e ceppi resistenti alla clorochina in vitro . Inoltre, 13 dei 14 composti testati hanno mostrato attività gametocida. dopo 48 ore di trattamento, indicando la loro capacità di inibire la trasmissione di parassiti dall’ospite umano al vettore zanzara. L’attività di questi composti è attribuito all’inibizione di P. falciparum HDAC1, un enzima importante nel parassita sviluppo. Questi risultati evidenziano che il riutilizzo dell’uso di HDAC Gli inibitori hanno un potenziale significativo nella terapia antimalarica.

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