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Gruppo di studenti COST in fase di addestramento a Istambul

Per molte patologie del cervello, compreso l'Alzheimer e l'epilessia, non ci sono farmaci e le terapie esistenti non funzionano per tutti i pazienti.

Le proteine ​​che influenzano i neurotrasmettitori, come la dopamina e la serotonina, potrebbero essere la chiave per trovare nuovi trattamenti. Grazie ai progressi nelle grandi banche di dati e nella chimica farmaceutica, gli scienziati possono selezionare migliaia di molecole alla ricerca di nuovi e promettenti farmaci candidati.

"La chimica computazionale offre l'opportunità di cercare un potenziale non sfruttato alla ricerca di strutture proteiche che potrebbero avere un ruolo nel cervello", dice la prof.ssa Rona Ramsay, dell'Università di St. Andrews. "Questa è la ricompensa per decenni di lavoro di cristallografia sulle strutture molecolari. L'apprendimento automatico consente anche il riutilizzo dei farmaci esistenti che non sono stati testati per alcune malattie neurologiche".

La prof.ssa Ramsay ha presieduto la conferenza COST Action CM1103, che ha riunito chimici e biologi per concentrarsi sulle malattie del cervello in cui sono necessarie nuove terapie. Una delle aree che ha esplorato è il potenziale dei dirty drugs [farmaci sporchi, grossolani], molecole che interagiscono con diversi obiettivi nel cervello.

"Ora possiamo progettare farmaci per colpire obiettivi specifici. Per l'Alzheimer, per esempio, stiamo sviluppando farmaci che mantengono più a lungo l'acetilcolina, la dopamina e la serotonina nelle sinapsi; aggiungiamo un antiossidante che previene i danni causati dalle cellule cerebrali morenti; quindi aggiungiamo un metallo che 'assorbe' gli ossidanti che altrimenti possono causare problemi", spiega la prof.ssa Ramsay.

Per raggiungere questo obiettivo, le reti multidisciplinari devono progettare strutture molecolari e testarle nelle cellule cerebrali e nei modelli animali. I partecipanti alla rete hanno depositato un brevetto su un potenziale trattamento e hanno pianificato di andare avanti con una prospettiva di sviluppo clinico.

Altri gruppi partecipanti hanno collaborato a una tecnica che permette di misurare il firing elettrico [gli impulsi comunicativi dei neuroni] nel cervello e di monitorare i cambiamenti dei livelli di neurotrasmettitori, aprendo la porta a una comprensione più profonda del cervello. La rete ha portato anche a nuove strategie per il trattamento dell'epilessia, un nuovo modo per valutare nuovi composti negli animali, e una teoria originale su come si ossidano i neurotrasmettitori dopaminici.

Il valore più grande delle COST Actions, secondo la prof.ssa Ramsay, nasce dalla collaborazione tra accademici e la preziosa esposizione ad altre discipline che offre ai ricercatori più giovani.

Gli fa eco il dottor Katrina Nikolic, dell'Università di Belgrado in Serbia, che usa programmi informatici per progettare nuovi composti. "La nostra collaborazione con chimici organici di Spagna, Germania e Gran Bretagna ci ha permesso di testare composti che potrebbero diventare farmaci per l'Alzheimer", ha detto. "Questo è molto importante per i laboratori come il nostro".

Quasi la metà dei partecipanti provenivano dalle COST Inclusiveness Target Countries, fatto che la prof.ssa Ramsay descrive come particolarmente 'arricchiente': "Sono anche molto orgogliosa del fatto che il 50% della nostra rete all'inizio era di sesso femminile, non molte Actions nella chimica possono dire questo!".

La rete sta ultimando un e-book sui risultati della ricerca e molti dei suoi membri continuano a collaborare:

• Membri di Spagna, Regno Unito e Germania stanno sviluppando un composto tre-in-uno in un singolo farmaco che può avere come bersaglio tre recettori del cervello legati all'Alzheimer.
• I membri di Italia e Turchia sono impegnati in un progetto finanziato dall'UE per formare 12 studenti di dottorato nel campo della ricerca sulle neuroscienze, concentrandosi sulla neurodegenerazione, sullo sviluppo di neuroterapeutici e sulla neuroriparazione. Ogni studente riceve anche una formazione di 3-5 mesi sulle tecnologie d'avanguardia all'interno di una società del settore.