Una sonda inventata alla Rice University che si illumina quando si lega a un peptide beta amiloide mal ripiegato, il tipo sospettato di causare l'Alzheimer, ha identificato uno specifico sito di legame sulla proteina che potrebbe facilitare farmaci migliori per curare la malattia.

Anche meglio, il laboratorio ha scoperto che quando la sonda metallica è illuminata, catalizza l'ossidazione della proteina in un modo che ritengono possa impedirne l'aggregazione nel cervello dei pazienti.

Lo studio condotto su lunghe fibrille amiloidi conferma le simulazioni al computer dei colleghi dell'Università di Miami che prevedevano che il complesso metallico fotoluminescente si sarebbe attaccato al peptide amiloide vicino a una fessura idrofoba (che evita l'acqua) che appare sulla superficie dell'aggregato di fibrille. Quella fessura rappresenta un nuovo obiettivo per la droga.

Trovare il sito è stato relativamente semplice una volta che il laboratorio del chimico del riso Angel Martí ha usato i suoi complessi a base di renio per colpire le fibrille. Il complesso di commutazione della luce si illumina quando viene colpito dalla luce ultravioletta, ma quando si lega alla fibrilla diventa più di 100 volte più luminoso e provoca l'ossidazione del peptide amiloide.

"È come camminare sulla spiaggia, — disse Marti. — Si vede che c'era qualcuno prima di te guardando le impronte sulla sabbia. Anche se non possiamo vedere il complesso del renio, possiamo trovare l'ossidazione (impronta) che produce sul peptide amiloide.

"Quell'ossidazione avviene solo vicino al punto in cui si lega, " ha detto. "La vera importanza di questa ricerca è che ci permette di vedere con un alto grado di certezza dove le molecole possono interagire con le fibrille di beta amiloide".

Lo studio appare sulla rivista chimica .

"Crediamo che questa fessura idrofoba sia un sito di legame generale (su beta amiloide) per molecole, " Martí ha detto. "Questo è importante perché l'aggregazione dell'amiloide-beta è stata associata all'insorgenza della malattia di Alzheimer. Sappiamo che la beta amiloide insolubile fibrillare è tossica per le colture cellulari. Anche gli oligomeri amiloidi solubili formati da diverse unità mal ripiegate di beta amiloide sono tossici per le cellule, probabilmente anche più che fibrillare.

"C'è un interesse nella ricerca di farmaci che estingueranno gli effetti deleteri degli aggregati di amiloide-beta, " ha detto. "Ma per creare farmaci per questi, dobbiamo prima sapere come i farmaci o le molecole in generale possono legarsi e interagire con queste fibrille, e questo non era ben noto. Ora abbiamo un'idea migliore di ciò di cui la molecola ha bisogno per interagire con queste fibrille".

Quando i peptidi amiloidi si ripiegano correttamente, nascondono i loro residui idrofobici mentre espongono i loro residui idrofili (che attirano l'acqua) all'acqua. Ciò rende le proteine ​​solubili, disse Martì. Ma quando l'amiloide-beta si ripiega male, lascia due residui idrofobici, noto come Valina 18 e Fenilalanina 20, esposto per creare la fessura idrofoba.

"È perfetto, perché poi le molecole con domini idrofobici sono spinte a legarsi lì, " Martí ha detto. "Sono compatibili con questa fessura idrofoba e si associano alla fibrilla, formare una forte interazione."

Se l'ossidazione risultante impedisce alle fibrille di aggregarsi ulteriormente nella sostanza appiccicosa che si trova nel cervello dei malati di Alzheimer, può essere l'inizio di una strategia utile per fermare l'aggregazione prima che compaiano i sintomi della malattia.

"È un sistema molto attraente perché utilizza la luce, che è una risorsa a buon mercato, " ha detto Martí. "Se possiamo modificare i complessi in modo che assorbano la luce rossa, che è trasparente al tessuto, potremmo essere in grado di eseguire queste modifiche fotochimiche negli animali viventi, e forse un giorno negli umani."

Ha detto che l'attivazione della luce consente ai ricercatori di avere un "controllo squisito" dell'ossidazione.

"Immaginiamo che un giorno potrebbe essere possibile prevenire i sintomi dell'Alzheimer prendendo di mira l'amiloide-beta nello stesso modo in cui trattiamo il colesterolo nelle persone ora per prevenire le malattie cardiovascolari, " Martí ha detto. "Sarebbe meraviglioso."