La biblioteca della natura: fonte di farmaci per malattie gravi

10 September 2013

L'ingrediente di un tè medicinale, estratto dalla corteccia di alberi dai guaritori tribali dell'isola di Samoa nel Sud Pacifico, e studiato da scienziati nel corso degli ultimi 25 anni, si sta dimostrando molto promettente per sviluppare farmaci per flagelli del nostro tempo, secondo uno scienziato.

Parlando nel corso del 246° Meeting Nazionale della American Chemical Society (ACS), Paul A. Wender, Ph.D., ha descritto i nuovi modi efficaci di produrre la prostratina, così come altri candidati per farmaci scoperti inizialmente in creature marine, che sembrano essere ancora più efficaci per l'AIDS, l'Alzheimer ed il cancro.

Nella sua presentazione, Wender si é focalizzato sugli approcci fondamentalmente nuovi per alcuni dei più gravi problemi di salute insoddisfatti del nostro tempo, che comprendono l'AIDS, la progressione dell'Alzheimer e il cancro resistente, la principale causa di fallimento della chemioterapia per la maggior parte dei tumori.

Wender guida un team scientifico della Stanford University, che ha sviluppato per primo un modo per produrre l'ingrediente del tè (prostratina) in grandi quantità, da ingredienti facilmente reperibili. Egli ha descritto come la sintesi iniziale ha spezzato una barriera importante per sondare gli effetti antivirali della prostratina. Fino ad allora, gli scienziati dovevano estrarre prostratina dalla corteccia dell'albero samoano Mamala, ottenendo solo quantità piccole e variabili.

Samoa è il luogo dove un altro scienziato, Paul Cox, nel 1987 ha sentito un guaritore nativo lodare il tè della corteccia del Mamala come un rimedio per l'epatite virale. Questo ha portato gli scienziati del National Cancer Institute ad analizzare la corteccia ed identificare la prostratina come un ingrediente chiave. La sintesi di Wender della prostratina ha aperto la porta alla ricerca sulla sostanza e ha permesso al team di cambiare l'architettura della prostratina.

"Ora abbiamo prodotto varianti sintetiche della prostratina, chiamate analoghi, che sono 100 volte più potenti rispetto al prodotto naturale", ha detto Wender. "Questa è una parte della base del nostro approccio per far avanzare i trattamenti potenzialmente trasformativi dell'AIDS, dell'Alzheimer e del cancro resistente. L'albero Mamala non ha cominciato a produrre prostratina milioni di anni fa per il trattamento di una malattia che è apparsa nel 20° secolo. Lo stesso vale anche per le altre sostanze che si trovano naturalmente nelle piante e negli animali, ma ora abbiamo gli strumenti per leggere la biblioteca della natura e usare le lezioni che apprendiamo per progettare, realizzare e studiare nuove molecole che soddisfano le esigenze mediche insoddisfatte."

"L'approccio "orientato alla funzione" cerca di identificare le parti utili di molecole e poi, sulla base di questa conoscenza, progettare molecole nuove e sintetizzabili più facilmente che funzionano meglio o lavorano in modi completamente nuovi. Si tratta di una strategia convalidata, che si può esemplificare meglio con la nascita dell'aviazione moderna dalla conoscenza del modo in cui volano gli uccelli".

Queste nuove versioni di prostratina si dimostrano promettenti nei test di laboratorio, sia impedendo all'HIV di infettare le cellule umane, sia risvegliando i virus HIV dormienti che si nascondono all'interno delle cellule umane latentemente infette. I serbatoi di cellule HIV latenti sono intoccabili dai farmaci antivirali odierni. I farmaci antivirali riducono i livelli di virus attivi nel sangue del paziente e mantengono i pazienti sani. Ma quando i pazienti smettono con il farmaco, l'HIV in letargo nei serbatoi si risveglia, rifornendo il virus attivo. La prostratina stana l'HIV fuori delle sue roccaforti cellulari in modo che i farmaci antivirali possono attaccare, e si spera sradicare, l'HIV dal corpo. In sostanza, se si vuole eliminare una pianta infestante, si deve liberarsi delle sue radici.

Il gruppo di Wender ha usato gli stessi approcci "orientati alla funzione" per progettare e sintetizzare gli analoghi della briostatina, una sostanza che si trova naturalmente in creature marine chiamate briozoi.

"La briostatina si é dimostrata molto promettente negli esperimenti di laboratorio come base per lo sviluppo di farmaci potenzialmente trasformativi del cancro, dell'Alzheimer e per eradicare l'HIV/AIDS", ha detto Wender. "Tuttavia, la sua disponibilità limitata dalle fonti naturali ha rallentato la ricerca, e come per la prostratina, non si è evoluta in natura per l'uso terapeutico moderno. Abbiamo superato le barriere sia di disponibilità che di prestazioni progettando analoghi più semplici e quindi sintetizzabili più facilmente della briostatina (oltre 100 finora). Quando sono stati testati in vari dosaggi per l'eradicazione HIV/AIDS, questi analoghi si sono dimostrati fino a 1.000 volte più potenti nello scovare l'HIV fuori dei suoi nascondigli, rispetto alla prostratina. Resta ancora molto da fare, ma siamo su una traiettoria promettente".

Il gruppo di Wender sta lavorando con i colleghi dell'Istituto Nazionale di Allergie e Malattie Infettive, del Centro UCLA per la ricerca sull'AIDS e del Collaboratory of AIDS Researchers for Eradication per condurre ulteriori studi sugli analoghi. L'AIDS Research Alliance, un'organizzazione di ricerca no-profit indipendente, sta avanzando la prostratina verso studi clinici.

Il team di ricerca é attualmente impegnato anche sulla briostatina e sugli analoghi da usare potenzialmente per rafforzare la memoria dei pazienti di Alzheimer. Il composto è noto per migliorare l'apprendimento e la memoria nei ratti di laboratorio. Esso sembra causare la formazione di nuove connessioni nel cervello che sono associate con l'apprendimento e la memoria. Wender ha notato che la briostatina ed i suoi analoghi possono avere benefici anche per le persone che hanno avuto un ictus o altre condizioni che alterano apprendimento e memoria.

Fonte: American Chemical Society (ACS).

Pubblicato in Science Daily (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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