Grazie a un metodo non invasivo sviluppato dai principi della chemogenetica, un team di scienziati dell’Howard Hughes Medical Institute, coordinato da Scott Sternson, è riuscito a individuare in Chantix, il farmaco per la dipendenza da nicotina di Pfizer, a base di varenciclina, un “interruttore” che può aiutare a controllare i neuroni.
Il sistema potrebbe consentire di mettere a punto un trattamento mirato per disturbi neurologici. La ricerca è stata pubblicata su Science.
Dopo aver cercato tra 44 diversi farmaci approvati dalla FDA, il team guidato da Sternson ha scoperto che il principio attivo di Chantix si legherebbe a delle proteine espresse da alcuni gruppi di neuroni.
Grazie a studi in vivo su animali da laboratorio, gli scienziati sono così riusciti a manipolare il comportamento degli animali.
L’approccio per lo studio si basa sulla tecnica nota come chemogenetica che sfrutta macromolecole ingegnerizzate che possono interagire con particolari piccole molecole estranee per influenzare l’attività cellulare.
Generalmente, nelle neuroscienze, allo stesso scopo vengono iniettati vettori virali che codificano quelle proteine in specifiche regioni cerebrali. Una volta espresse, le proteine possono essere attivate solo da piccole molecole e possono a loro volta attivare o inibire attività neuronali.
Questa tecnica ha guadagnato sempre più popolarità nella ricerca medica perché può aiutare gli scienziati a controllare e studiare il signaling cellulare in modo non invasivo.
Per esempio, la Columbia University ha dato vita alla spin out Kallyope che ha raccolto 66 milioni di dollari lo scorso febbraio per applicare la chemogenetica alla mappatura delle interazioni cervello-intestino, per studiare eventuali bersagli terapeutici in diverse patologie, incluso il Parkinson.
Coda Biotherapeutics sta applicando la tecnologia in modo più diretto alla terapia, per sviluppare trattamenti genici che possono essere attivati e disattivati. Un metodo consiste nel colpire i recettori accoppiati alla proteina G, responsabili della trasmissione del segnale a livello della superficie cellulare.
Ma finora i farmaci a base di small molecule usati hanno indotto effetti collaterali sull’uomo, per cui non è stato stato possibile approfondire il loro uso.
Il gruppo di Sternson ha puntato invece sui canali ionici che controllano i segnali elettrici tramite il flusso di ioni che attraversano le membrane cellulari. ù
Una volta individuato il candidato ideale, Chantix, i ricercatori hanno migliorato la struttura di due proteine del canale ionico per renderle più sensibili al farmaco e hanno progettato analoghi di Chantix più potenti e selettivi.
Sugli animali da laboratorio, poi, i ricercatori hanno usato il metodo per agire sui neuroni GABAergici, spesso presi di mira dagli scienziati per trattare problemi del sistema nervoso centrale.
