Dagli enzimi di un pesce una cura per iperuricemia e malattia di Lesch-Nyhan

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Difetti del metabolismo, alla base di varie patologie, possono essere corretti attraverso la somministrazione di proteine con attività enzimatica in grado di rimpiazzare una funzione carente nell’organismo. Tutti i farmaci utilizzati per la “terapia enzimatica sostitutiva” nell’uomo sono basati su singoli enzimi. Tuttavia, per svolgere funzioni complesse, possono essere necessari più enzimi che operano in modo coordinato in una via metabolica. Una ricerca dell’Università di Parma finanziata dalla Fondazione Telethon apre ora la strada a una terapia in grado di sostituire un’intera via metabolica nell’uomo.

Nel corso dell’evoluzione, le grandi scimmie hanno perso la capacità di degradare l’acido urico a causa di mutazioni che hanno portato alla perdita, avvenuta circa venti milioni di anni fa, di tre enzimi responsabili della trasformazione dell’acido urico in un composto solubile e facilmente eliminabile per via urinaria. Di conseguenza, l’uomo e gli ominoidi tendono a accumulare l’acido urico molto più degli altri animali. Elevati livelli di questa molecola nel sangue favoriscono lo sviluppo di gotta e calcoli renali e sono associati a altre comuni patologie come obesità e rischio cardiovascolare.

Esiste poi una particolare e rara patologia genetica, la sindrome di Lesch-Nyhan, legata a un’ulteriore mutazione di un enzima del riciclo delle purine. Questo difetto genetico si manifesta con l’insorgenza precoce di iperuricemia grave accompagnata da deficit neurologici per i quali non esiste ancora una cura. In particolare, gli approcci terapeutici correnti si basano prevalentemente sul blocco della formazione dell’acido urico, che però produce effetti collaterali dovuti all’accumulo dei suoi precursori.

Dopo aver contribuito a chiarire il meccanismo d’azione degli enzimi responsabili della via degradativa dell’acido urico, un gruppo di ricercatori dell’Università di Parma ha avuto l’idea di provare a ricostituire l’intera via metabolica partendo da enzimi di altre specie, per rimpiazzare i tre persi dal nostro antenato ominoide. Enzimi provenienti da altre specie non possono essere somministrati direttamente, in quanto verrebbero rapidamente degradati e darebbero origine a reazioni antigeniche. I ricercatori, coordinati dal prof. Riccardo Percudani, del Dipartimento di Scienze Chimiche della Vita e della Sostenibilità Ambientale, e dal prof. Stefano Bettati, del Dipartimento di Medicina e Chirurgia, sono riusciti a ottenere i tre enzimi in forma ricombinante a partire dai geni di un pesce modello, il pesce zebra (Danio rerio), e a rivestirli con un polimero biocompatibile che ne prolunga la durata in circolo e li rende invisibili al nostro sistema immunitario.

I risultati preliminari dello studio, che ha per ora dimostrato la piena funzionalità in vitro dei tre enzimi “mascherati”, saranno pubblicati sul numero di luglio della rivista Pharmaceutical Research, organo ufficiale dell’American Association of Pharmaceutical Scientists, e sono in attesa dei test in vivo su animali da laboratorio, che riproducono le stesse mutazioni responsabili delle patologie umane.