Il nanocorpo di recente sviluppo può penetrare nelle cellule cerebrali resistenti e curare il morbo di Parkinson

Il nanocorpo di recente sviluppo può penetrare nelle cellule cerebrali resistenti e curare il morbo di Parkinson

Le proteine ​​chiamate anticorpi aiutano il sistema immunitario a trovare e attaccare gli agenti patogeni estranei. Mini versioni di anticorpi chiamati nanocorpi -; composti naturali nel sangue di animali come lama e squali -; sono in fase di studio per il trattamento delle malattie autoimmuni e del cancro. Ora i ricercatori della Johns Hopkins Medicine hanno contribuito a sviluppare un nanocorpo in grado di attraversare la dura parte esterna delle cellule cerebrali e districare le proteine ​​deformi che portano al morbo di Parkinson, alla demenza da corpi di Lewy e ad altri disturbi neurocognitivi causati dalla proteina dannosa.

Lo studio, pubblicato il 19 luglio su Nature Communications, è frutto di una collaborazione tra ricercatori della Johns Hopkins Medicine guidati da Xiaobo Mao, Ph.D., e scienziati dell'Università del Michigan, Ann Arbor. Il loro obiettivo era trovare un nuovo tipo di trattamento che potesse colpire specificamente le proteine ​​deformi chiamate alfa-sinucleina, che tendono ad aggregarsi e a intasare il funzionamento interno delle cellule cerebrali. Nuove prove hanno dimostrato che i grumi di alfa-sinucleina possono diffondersi dall’intestino o dal naso al cervello, guidando la progressione della malattia.

In teoria, gli anticorpi hanno il potenziale per concentrarsi sull’aggregazione delle proteine ​​alfa-sinucleina, ma i composti che combattono gli agenti patogeni hanno difficoltà a penetrare nel guscio esterno delle cellule cerebrali. Per penetrare i resistenti rivestimenti delle cellule cerebrali, i ricercatori hanno scelto i nanocorpi, la versione più piccola degli anticorpi.

Tradizionalmente, i nanocorpi creati all’esterno della cellula non possono svolgere la stessa funzione all’interno della cellula. I ricercatori hanno quindi dovuto supportare i nanocorpi in modo che rimanessero stabili in una cellula cerebrale. Per fare ciò, hanno modificato geneticamente i nanocorpi per liberarli dai legami chimici che tipicamente vengono scomposti all’interno di una cellula. I test hanno dimostrato che senza i legami, il nanocorpo rimaneva stabile ed era ancora in grado di legarsi all’alfa-sinucleina deformata.

Il team ha creato sette tipi simili di nanocorpi, noti come PFFNB, che potrebbero legarsi a grumi di alfa-sinucleina. Dei nanocorpi che hanno creato, uno è -; PFFNB2-; hanno fatto il lavoro migliore raggruppando grumi di alfa-sinucleina piuttosto che singole molecole o monomeri di alfa-sinucleina. Le versioni monomeriche dell'alfa-sinucleina non sono dannose e possono avere importanti funzioni nelle cellule cerebrali. I ricercatori dovevano anche determinare se il nanocorpo PFFNB2 potesse rimanere stabile e funzionare nelle cellule cerebrali. Il team ha scoperto che PFFNB2 era stabile nelle cellule e nei tessuti cerebrali viventi dei topi e mostrava una forte affinità per i gruppi di alfa-sinucleina piuttosto che per i singoli monomeri di alfa-sinucleina.

Ulteriori test sui topi hanno dimostrato che il nanocorpo PFFNB2 non può impedire l’accumulo di alfa-sinucleina in grumi, ma può interrompere e destabilizzare la struttura dei grumi esistenti.

Sorprendentemente, abbiamo indotto l’espressione di PFFNB2 nella corteccia e impedito che i grumi di alfa-sinucleina si diffondessero alla corteccia cerebrale del topo, la regione responsabile della cognizione, del movimento, della personalità e di altri processi di ordine superiore”.

Ramhari Kumbhar, Ph.D., co-primo autore, borsista post-dottorato, Scuola di Medicina della Johns Hopkins University

"Il successo di PFFNB2 nel legare gruppi dannosi di alfa-sinucleina in ambienti sempre più complessi suggerisce che il nanobody potrebbe essere la chiave per aiutare gli scienziati a studiare queste malattie e, infine, a sviluppare nuovi trattamenti", afferma Mao, professore associato di neurologia.

Fonte:

Medicina Johns Hopkins