È aquilano uno dei gruppi che hanno contribuito alla descrizione di un nuovo approccio alla cura della schistosomiasi, una parassitosi del terzo mondo. Devastante malattia, spesso trascurata, la schistosomiasi infetta più di 200 milioni di persone e causa 200.000 morti all’anno, oltre a malattie croniche e disabilità. Adesso, grazie alla pubblicazione sulla prestigiosa “Nature Communications”, è stato fatto un passo fondamentale verso una nuova cura.
Il gruppo di Biologia strutturale, Biochimica e Biologia Molecolare del Dipartimento di Medicina clinica, sanità pubblica, scienze della vita e dell’ambiente è composto dai docenti Francesco Angelucci, Rodolfo Ippoliti e Matteo Ardini, e dalle dottoresse Francesca Fata e Federica Gabriele. La schistosomiasi ha numeri importanti: circa 40 milioni di ragazze e donne sono colpite dalla schistosomiasi genitale femminile, strettamente correlata all’insorgenza del cancro alla cervice e ad infertilità. A causa dei cambiamenti climatici, problematica particolarmente attuale, la malattia si sta diffondendo in Cina ed in Europa. Ad oggi, un solo un farmaco è disponibile contro la schistosomiasi, il praziquantel, somministrato a 90 milioni di persone solo nel 2018. Purtroppo, i risultati delle campagne di somministrazione del praziquantel hanno evidenziato tassi di guarigione significativamente inferiori rispetto al 70-90% aspettato. Ciò è dovuto a diversi fattori, tra cui la scarsa attività del praziquantel contro i parassiti giovani, circa 3 settimane dall’entrata nell’ospite, e all’insorgenza di ceppi resistenti al farmaco. Attualmente non sono disponibili alternative al praziquantel e non ci sono nuovi farmaci o vaccini in fase clinica, pertanto, è indispensabile identificare farmaci caratterizzati da nuovi meccanismi di azione e che siano efficaci nei confronti dei vermi giovani.
Lo studio qui menzionato, condotto in collaborazione con ricercatori dell’Università di Illinois e del RUSH University Medical Center di Chicago dal titolo “Non-covalent inhibitors of thioredoxin glutathione reductase with schistosomicidal activity in vivo” è stato sovvenzionato dal National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) dei National Institutes of Health (NIH, US) ed identifica per la prima volta una nuova classe di inibitori della tioredossina glutatione reduttasi, un enzima vitale per lo schistosoma, il patogeno responsabile della schistosomiasi. Questo enzima svolge un ruolo chiave nel sistema antiossidante del parassita proteggendolo dallo stress ossidativo causato dal sistema immunitario dell’ospite. Inibire l’attività della tioredossina glutatione reduttasi compromette la capacità dello schistosoma di sopravvivere e proliferare all’interno dell’ospite umano. Per comprendere il modo in cui questi inibitori agiscono sull’enzima, è stata utilizzata una tecnica all’avanguardia della biologia strutturale, la microscopia elettronica in condizioni criogeniche (cryo-EM). Questa tecnica, introdotta nel nostro Dipartimento dal giovane ricercatore Prof. Matteo Ardini, ha consentito di raggiungere risoluzioni atomiche utilizzando la proteina in soluzione e quindi senza ricorrere alla cristallizzazione, e di analizzare in dettaglio il meccanismo di inibizione di questa nuova classe di composti, offrendo la possibilità di ottimizzarne l’efficacia. L’identificazione di inibitori della tioredossina glutatione reduttasi apre nuove strade per il controllo della malattia e la lotta contro il parassita, contribuendo alla ricerca di terapie più efficaci e mirate. Inoltre, l’identificazione dei suddetti inibitori aprirebbe ad applicazioni ad ampio spettro in quanto altre malattie parassitarie strettamente connesse alla schistosomiasi e di notevole importanza anche in ambito veterinario, come la teniasi e la echinococcosi, potrebbero essere curate con le stesse molecole sviluppate per la schistosomiasi, in quanto questi parassiti condividono con lo schistosoma lo stesso enzima bersagliato in questo studio.
Link alla pubblicazione: https://www.nature.com/articles/s41467-023-39444-y
Francesco Angelucci, Professore ordinario – Dipartimento di Medicina clinica, sanità pubblica, scienze della vita e dell’ambiente
Struttura al microscopio elettronico dell’enzima da schistosoma in complesso con l’inibitore (evidenziato in viola).
