Ricerche

Un gruppo di ricercatori dello Scripps Research Institute (TSRI), della Mayo Clinic e di altre istituzioni, ha identificato una nuova classe di farmaci che, nei modelli animali, rallenta notevolmente i sintomi del processo di invecchiamento, alleviando la fragilità, migliorando la funzionalità cardiaca ed estendendo la durata di vita sana.

La nuova ricerca è stata pubblicata il 9 marzo online dalla rivista Aging Cell. Gli scienziati hanno coniato il termine «senolitici» per la nuova classe di farmaci.

"Consideriamo questo studio come un primo, grande passo verso lo sviluppo di trattamenti che possono essere dati in modo sicuro ai pazienti per estendere la vita sana o per trattare malattie e disturbi legati all'età", ha detto il professor Paul Robbins, PhD, del TSRI che, con il Professore Associato Laura Niedernhofer, MD, PhD, ha guidato la ricerca allo Scripps Florida. "Quando gli agenti senolitici, come il composto che abbiamo identificato, vengono usati clinicamente, i risultati potrebbero essere trasformativi".

"I prototipi di questi agenti senolitici hanno più che dimostrato la loro capacità di alleviare le caratteristiche associate all'invecchiamento", ha detto James Kirkland, MD, PhD, professore della Mayo Clinic, autore senior del nuovo studio. "E può finalmente diventare fattibile ritardare, prevenire, alleviare o addirittura invertire varie malattie croniche e disabilità tutte insieme, invece che una alla volta".

Trovare l'obiettivo

Le cellule senescenti (quelle che hanno smesso di dividersi) si accumulano con l'età e accelerano il processo di invecchiamento. Dal momento che la «durata di vita sana» (tempo libero da malattie) nei topi è enfatizzata uccidendo queste cellule, gli scienziati hanno ipotizzato che trovare trattamenti che raggiungono questo obiettivo negli esseri umani potrebbe avere un enorme potenziale.

Però gli scienziati si sono trovati di fronte al problema di come identificare e colpire le cellule senescenti senza danneggiare le altre cellule.

Il team sospetta che la resistenza alla morte da stress e ai danni delle cellule senescenti potrebbe fornire un indizio. Infatti, usando l'analisi di trascrizione, i ricercatori hanno scoperto che, come le cellule tumorali, le cellule senescenti aumentano l'espressione delle «reti pro-sopravvivenza» che le aiutano a resistere all'apoptosi, la morte cellulare programmata. Questa scoperta ha fornito criteri chiave per la ricerca di potenziali candidati farmaci.

Con questi criteri il team si è concentrato su due composti: il farmaco anticancro dasatinib (nome commerciale Sprycel®) e la quercetina, un composto naturale venduto come integratore che agisce da antistaminico e antinfiammatorio.

Ulteriori test in colture cellulari hanno dimostrato che questi composti inducono realmente la morte delle cellule senescenti in modo selettivo. I due composti avevano punti di forza differenti. Il dasatinib elimina i progenitori delle cellule di grasso umano senescenti, mentre la quercetina è più efficace contro le cellule endoteliali umane senescenti e le cellule staminali del midollo osseo di topo. Una combinazione dei due farmaci è più efficace nel complesso.

Risultati notevoli

Successivamente, il team ha chiarito come questi farmaci influenzano la salute e l'invecchiamento dei topi.

"Nei modelli animali, i composti migliorano la funzione cardiovascolare e l'esercizio di resistenza, riducono l'osteoporosi e la fragilità, ed estendono la vita sana", ha detto Niedernhofer, i cui modelli animali di invecchiamento accelerato sono stati utilizzati ampiamente nello studio. "In alcuni casi, questi farmaci l'hanno fatto sorprendentemente con un solo ciclo di trattamento".

Nei topi la funzione cardiovascolare è migliorata entro 5 giorni da una singola dose di farmaci. Una singola dose di una combinazione dei farmaci ha portato gli animali indeboliti dalla radioterapia (usata per il cancro) ad una migliore capacità di esercizio. L'effetto è durato per almeno sette mesi dopo il trattamento con i farmaci. La somministrazione periodica ai topi con invecchiamento accelerato ha esteso la vita sana degli animali, ritardando i sintomi legati all'età, la degenerazione della colonna vertebrale e l'osteoporosi.

Gli autori avvertono che sono necessari ulteriori test prima dell'uso sull'uomo. Fanno anche notare che entrambi i farmaci dello studio hanno possibili effetti collaterali, almeno nel trattamento a lungo termine.

I ricercatori, tuttavia, sono ottimisti sul potenziale dei loro risultati. "La senescenza è coinvolta in una serie di malattie e patologie, per cui ci potrebbe essere un numero qualsiasi di applicazioni per questi, e simili, composti", ha detto Robbins. "Inoltre, ci aspettiamo che il trattamento con farmaci senolitici per eliminare le cellule danneggiate sarà poco frequente, riducendo la probabilità di effetti collaterali".

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Gli altri primi autori sono Yi Zhu e Tamara Tchkonia della Mayo Clinic. Il lavoro è stato supportato dal National Institutes of Health, dalla Glenn Foundation e da Clinical & Translational Science Awards.

Fonte: Scripps Research Institute (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Yi Zhu, Tamara Tchkonia, Tamar Pirtskhalava, Adam Gower, Husheng Ding, Nino Giorgadze, Allyson K. Palmer, Yuji Ikeno, Gene Borden, Marc Lenburg, Steven P. O'Hara, Nicholas F. LaRusso, Jordan D. Miller, Carolyn M. Roos, Grace C. Verzosa, Nathan K. LeBrasseur, Jonathan D. Wren, Joshua N. Farr, Sundeep Khosla, Michael B. Stout, Sara J. McGowan, Heike Fuhrmann-Stroissnigg, Aditi U. Gurkar, Jing Zhao, Debora Colangelo, Akaitz Dorronsoro, Yuan Yuan Ling, Amira S. Barghouthy, Diana C. Navarro, Tokio Sano, Paul D. Robbins, Laura J. Niedernhofer, James L. Kirkland. The Achilles’ Heel of Senescent Cells: From Transcriptome to Senolytic Drugs. Aging Cell, 2015; DOI: 10.1111/acel.12344

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