ROMA – Un esperimento lanciato con successo oggi, mercoledƬ 2 agosto, verso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS), potrebbe portare ad una validazione del meccanismo di funzionamento di un protocollo del tutto innovativo per lo sviluppo di nuovi farmaci contro gravi malattie neurodegenerative e non solo. Frutto di una collaborazione internazionale che coinvolge diversi istituti accademici e lāazienda israeliana SpacePharma, lāesperimento ZePrion vede un fondamentale contributo dellāItalia attraverso lāUniversitĆ Milano-Bicocca, lāUniversitĆ di Trento, la Fondazione Telethon, lāIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), e lāIstituto 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 si propone di sfruttare le condizioni di microgravitĆ presenti in orbita per verificare la possibilitĆ di indurre la distruzione di specifiche proteine nella cellula, interferendo con il loro naturale meccanismo di ripiegamento (folding proteico). Lāarrivo di NG-19 e Zeprion sulla ISS ĆØ previsto per venerdƬ 4 agosto, quando in Italia saranno allāincirca le 8:00.
Il successo dellāesperimento ZePrion fornirebbe un possibile modo per 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 UniversitĆ Milano-Bicocca e di Trento e dellāINFN. Lāapproccio PPI-FIT si basa sullāidentificazione di piccole molecole (dette ligandi), in grado di unirsi alla proteina che costituisce il bersaglio farmacologico durante il suo processo di ripiegamento spontaneo, evitando cosƬ che questa raggiunga la sua forma finale.
āLa capacitĆ di bloccare il ripiegamento di specifiche proteine coinvolte in processi patologici apre la strada allo sviluppo di nuove terapie per malattie attualmente incurabiliā, spiega Pietro Faccioli, professore dellāUniversitĆ Milano-Bicocca, ricercatore dellāINFN, coordinatore dellāesperimento e co-inventore della tecnologia PPI-FIT.
Un tassello finora mancante per la validazione della tecnologia ĆØ la possibilitĆ di ottenere unāimmagine 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 lāinterruzione 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, perĆ², gli esperimenti necessari non sono realizzabili allāinterno dei laboratori sulla Terra, in quanto la gravitĆ 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. Questo ha spinto le ricercatrici e i ricercatori della collaborazione ZePrion a sfruttare la condizione di microgravitĆ che la Stazione Spaziale Internazionale mette a disposizione.
āEsiste infatti chiara evidenza che la microgravitĆ presente in orbita fornisca condizioni ideali per la creazione di cristalli di proteineā, illustra Emiliano Biasini, biochimico dellāUniversitĆ di Trento e altro co-inventore di PPI-FIT, āma nessun esperimento ha provato fino ad ora a generare cristalli di complessi proteina-ligando in cui la proteina non si trovi in uno stato definitivoā. Esattamente quanto si propone di fare lāesperimento ZePrion, lavorando in modo specifico sulla proteina prionica, balzata tristemente agli onori della cronaca negli anni Novanta durante la crisi del āmorbo della mucca pazzaā. Questa malattia ĆØ infatti causata da una forma alterata della proteina prionica chiamata prione, coinvolta in gravi malattie neurodegenerative dette appunto āda prioniā tra le quali la malattia di Creutzfeld-Jakob o lāinsonnia fatale familiare.
āAnche grazie al sostegno di Fondazione Telethon, che da sempre supporta le mie ricerche per individuare nuove terapie contro queste malattie, abbiamo lāopportunitĆ di validare del meccanismo di funzionamento della tecnologia PPI-FIT, che potrebbe rappresentare veramente un punto di svolta in questo settoreā, aggiunge Biasini.
In orbita sarĆ possibile generare cristalli formati da complessi tra una piccola molecola e una forma intermedia della proteina prionica, che in condizioni di gravitĆ ānormaleā 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 SSI verranno inoltre analizzati per Cryo-microscopia Elettronica di trasmissione (Cryo/EM)ā, sottolinea Pietro Roversi, ricercatore Cnr-Ibba.
ZePrion si compone di un vero e proprio laboratorio biochimico in miniatura (lab-in-a-box) realizzato da SpacePharma, che opererĆ a bordo della Stazione Spaziale Internazionale e verrĆ controllato da remoto. Oltre alla componente italiana, la collaborazione ZePrion si avvale della partecipazione delle scienziate e degli scienziati dellāUniversitĆ di Santiago di Compostela.
FONTE: Ufficio Stampa CNR.