Gli scienziati fermano e invertono i danni cerebrali legati all’Alzheimer nei topi

Il morbo di Alzheimer è una malattia neurodegenerativa che colpisce milioni di persone negli Stati Uniti. La condizione è nota per essere graduale e irreversibile – ma la ricerca emergente potrebbe aver trovato un modo per ridurre, e persino invertire, alcuni dei danni neurologici che vengono con il disturbo.

Malattia di Alzheimer colpisce più di 5 milioni di U.S. adulti, secondo il National Institute on Aging.

Il disturbo del cervello è stato collegate ad un accumulo di placche e proteine disfunzionali nel cervello. La maggior parte della ricerca esistente si è concentrata sull’accumulo della proteina beta amiloide, ma studi più recenti hanno utilizzato le più recenti tecniche di imaging per indagare un’altra proteina, chiamata tau.

In un cervello sano, la proteina tau contribuisce al buon funzionamento dei neuroni. Il cervello ha un tipo di sistema di trasporto cellulare che trasporta parti di cellule, molecole di cibo e altri materiali lungo qualcosa che assomiglia ai binari della ferrovia.

Di solito, la tau aiuta i binari a rimanere dritti. Nel caso dei malati di Alzheimer, tuttavia, la proteina tau collassa nei cosiddetti grovigli, che sono filamenti tossici che danneggiano il cervello. I binari non possono più stare dritti, e questo porta non solo a di demenza, ma numerose altre malattie neurodegenerative – tra cui la paralisi sopranucleare progressiva e la degenerazione gangliare corticobasale.

Ora, i ricercatori della Washington University School of Medicine nel Missouri hanno ha studiato il comportamento della proteina tau sia nei topi che nelle scimmie, così come i possibili modi per ridurla.

Il team è stato guidato dal dott. Timothy Miller, un David Clayson professore di neurologia all’università, e i risultati sono stati pubblicati sulla rivista Scienza Medicina Traslazionale.

Studio della proteina tau e possibilità di trattamento nei topi

Miller e il team hanno esaminato topi geneticamente modificati che secernono una versione mutata di tau, che si raggruppa più facilmente ed è quindi più incline a formare grovigli.

Questi topi hanno sviluppato grovigli dall’età di 6 mesi e hanno mostrato segni di danni neurologici entro i 9 mesi di età.

Gli scienziati hanno usato un oligonucleotide antisenso per ridurre i livelli di tau. Oligonucleotidi antisenso sono singoli filamenti di acidi nucleici che si legano all’RNA bersaglio, riducendo o modificando la sua espressione. Sono stati sintetizzati dai ricercatori per scopi terapeutici.

RNA facilita il flusso di informazioni genetiche tra DNA e proteine. Tuttavia, gli oligonucleotidi antisenso creati sinteticamente rompono la catena “il DNA fa RNA fa la proteina”, distruggendo l’RNA “middle-man” prima che possa costruire la proteina.

Miller e il team hanno dato ai topi di 9 mesi l’oligonucleotide anti-tau ogni giorno per un mese. Hanno poi misurato la quantità di tau RNA totale, la proteina tau totale, così come i grovigli di proteina tau nel cervello dei topi quando hanno raggiunto i 12 mesi di età.

Molecola sintetica abbassa la proteina tau, inverte i danni al cervello

Tutti e tre i parametri sono diminuiti significativamente nei topi trattati con l’oligonucleotide, rispetto ad un placebo gruppo di controllo di topi.

Ancora più importante, i livelli di proteina tau totale e di grovigli di proteina tau erano più bassi nei topi di 12 mesi che erano stati trattati, rispetto ai topi di 9 mesi che non erano stati trattati. Questo suggerisce che non solo il trattamento con oligonucleotide antisenso ha fermato l’accumulo di tau, ma lo ha anche invertito.

“Abbiamo dimostrato che questa molecola abbassa i livelli della proteina tau, prevenendo e, in alcuni casi, invertendo il danno neurologico. Questo composto è il primo che è stato dimostrato di invertire il danno legato alla tau nel cervello che ha anche il potenziale per essere usato come terapeutico nelle persone.”

Dr. Timothy Miller

Inoltre, i topi trattati vivevano più a lungo di un mese rispetto a quelli non trattati ed erano più bravi a costruire nidi. Questo indica che funzionavano meglio socialmente, cognitivamente e avevano capacità motorie superiori – funzioni che sono spesso compromesse nelle persone con il morbo di Alzheimer.

Infine, i topi trattati non hanno mostrato segni di restringimento dell’ippocampo e morte neuronale all’età di 9 mesi – il momento in cui i topi geneticamente modificati mostrano tipicamente queste anomalie.

Testando il farmaco nelle scimmie

Dr. Miller e il team sono anche attualmente coinvolti in studi clinici che stanno testando il funzionamento degli oligonucleotidi in animali più simili all’uomo.

Il team ha studiato gli effetti delle molecole sintetiche sui macachi mangiatori di granchi. Hanno somministrato due dosi di nucleotidi o due dosi di un placebo, a distanza di una settimana l’una dall’altra, direttamente nel liquido cerebrospinale – come si farebbe quando si trattano gli esseri umani.

La sperimentazione ha rivelato che, anche nelle scimmie, l’oligonucleotide riduce sia il tau RNA che la proteina tau nel cervello. I livelli di proteina tau si riflettevano anche nel fluido cerebrospinale.

“Lo studio sulle scimmie ci ha mostrato che una minore quantità di tau nel liquido cerebrospinale è correlata a una minore quantità di tau nel cervello”. Miller spiega. “Questo è importante se vogliamo valutare questo approccio terapeutico nelle persone, perché non esiste un modo non invasivo per misurare i livelli di tau nel cervello. Questa correlazione ci dice che possiamo usare i livelli di tau nel liquido cerebrospinale come proxy dei livelli di tau nel cervello.”

Dr. Miller commenta anche le implicazioni del suo studio sulle opzioni di trattamento neurodegenerativo e neuromuscolare. Dice:

“I grovigli di tau sono correlati al declino cognitivo in diverse malattie. Questo è un nuovo approccio promettente per abbassare la tau, ma dobbiamo testare se è sicuro nelle persone e se effettivamente abbassa la tau, come è progettato per fare, prima di arrivare alla questione se ha qualche effetto sulla malattia. Ma tutto ciò che abbiamo visto finora dice che vale la pena indagare come potenziale trattamento per le persone.”

Il U.S. La Food and Drug Administration (FDA) ha recentemente approvato trattamenti oligonucleotidici per due malattie neurodegenerative: Il morbo di Duchenne distrofia muscolare e atrofia muscolare spinale.

Scopri come l’accumulo di proteine dell’Alzheimer può disturbare il centro di navigazione del cervello.

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