Uno scienziato della Oregon State University, in collaborazione con un gruppo di studenti universitari, ha rivelato nuovi dettagli in tempo reale su un processo chimico legato alla malattia di Alzheimer. Questa scoperta potrebbe aiutare i ricercatori a progettare farmaci più efficaci in futuro.
Utilizzando una tecnica di misurazione specializzata, il team ha monitorato come alcuni metalli possano innescare l’aggregazione di proteine che contribuisce al blocco delle vie di comunicazione nel cervello, una caratteristica chiave del morbo di Alzheimer.
Lo studio è stato condotto da Marilyn Rampersad Mackiewicz, professoressa associata di chimica presso il College of Science dell’OSU. Il suo team ha anche osservato come le molecole chiamate chelanti possano interferire con questo dannoso processo di aggregazione o addirittura invertirlo. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista ACS Omega .
Malattia di Alzheimer e aggregazione proteica
Il morbo di Alzheimer è la forma più comune di demenza, una patologia cronica che colpisce la memoria e le capacità cognitive di milioni di anziani. Secondo i Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie, è la sesta causa di morte tra le persone di età pari o superiore a 65 anni.
Nelle persone affette da Alzheimer, le proteine beta-amiloidi si accumulano e formano degli aggregati che interrompono la comunicazione tra le cellule cerebrali. Sebbene i metalli siano essenziali per il normale funzionamento del cervello, possono insorgere problemi quando i loro livelli si sbilanciano.
“Un eccesso di alcuni ioni metallici, come il rame, può interagire con le proteine beta-amiloidi in modi che portano all’aggregazione proteica, ma la maggior parte degli esperimenti ha mostrato solo il risultato finale, non le interazioni e il processo di aggregazione in sé”, ha affermato Mackiewicz. “Abbiamo sviluppato un metodo che ci permette di osservare queste interazioni in tempo reale, secondo per secondo, e di misurare direttamente come diverse molecole le interrompono o le invertono. Questo sposta la domanda da ‘funziona qualcosa?’ a ‘come funziona e quando?'”
Osservare la chimica dell’Alzheimer in tempo reale
Un chelante, il cui nome deriva dalla parola greca che significa artiglio, è un tipo di molecola che si lega saldamente agli ioni metallici.
Nello studio, un agente chelante è stato in grado di catturare efficacemente gli ioni metallici, ma lo ha fatto senza distinguere tra i diversi tipi. In altre parole, non ha agito specificamente sui metalli che causano l’aggregazione della proteina beta-amiloide.
Un secondo agente chelante, tuttavia, ha mostrato una forte capacità di legarsi selettivamente agli ioni di rame, che si ritiene svolgano un ruolo chiave nell’aggregazione proteica correlata all’Alzheimer.
Verso trattamenti più mirati per l’Alzheimer
“Questo tipo di visione in tempo reale di come si formano e si disgregano gli aggregati proteici è importante per progettare trattamenti migliori e per capire perché alcuni approcci chimici ampiamente utilizzati potrebbero non comportarsi come ci aspettiamo”, ha affermato Mackiewicz. “L’Alzheimer colpisce milioni di famiglie e, sebbene i trattamenti clinici basati su questo lavoro siano ancora lontani, scoperte come questa possono offrire una reale speranza: con il giusto targeting, alcuni danni cerebrali potrebbero essere reversibili”.
Il progetto mette inoltre in luce il contributo degli studenti universitari impegnati nella ricerca. Il sostegno del programma SURE Science e dei donatori Julie e William Reiersgaard ha permesso agli studenti Alyssa Schroeder dell’OSU e a Eleanor Adams, Dane Frost, Erica Lopez e Jennie Giacomini della Portland State University di partecipare al lavoro.
Guardando al futuro, Mackiewicz ha affermato che la fase successiva prevederà la verifica di questi risultati in sistemi biologici più complessi, inclusi modelli cellulari e preclinici.
“Molti potenziali trattamenti per l’Alzheimer falliscono a causa di una comprensione incompleta di come avviene l’aggregazione della proteina beta-amiloide”, ha affermato. “Osservando e quantificando direttamente queste interazioni, il nostro lavoro fornisce una tabella di marcia per la creazione di terapie più efficaci.”
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