Gli anemoni di mare Heteractis magnifica contengono peptidi neuroprotettivi che rallentano il processo infiammatorio e il deterioramento dei neuroni nello sviluppo dell'Alzheimer. Attualmente non esiste alcun trattamento contro questa malattia.

Il peptide di tipo Kunitz HMIQ3c1 è stato sintetizzato dagli scienziati in un sistema batterico (Escherichia coli) ed è un analogo ricombinante del peptide contenuto nei tentacoli degli anemoni di mare tropicale Heteractis magnifica, abitanti dei sedimenti marini della classe Anthozoa. Gli anemoni di mare sono stati raccolti vicino alle Seychelles durante una spedizione scientifica marina presso la nave scientifica e di ricerca Akademik Oparin. Gli studi genetici hanno rivelato un nuovo gruppo di peptidi di tipo Kunitz nell'anemone di mare. Utilizzando la struttura del gene che codifica per uno di questi peptidi, un team scientifico ha sintetizzato l'analogo artificiale di questo peptide nel laboratorio di G.A. Belyakov Pacific Institute of Bioorganic Chemistry.

Il peptide sintetizzato appartiene al nuovo gruppo di peptidi IQ che prende il nome da due primi residui di amminoacidi:l'isoleucina (I) e la glutammina (Q). La sostanza ha proprietà neuroprotettive. Perciò, HMIQ3c1 inibisce lo sviluppo dell'infiammazione, compreso quello che si adatta al modello di Alzheimer. I pazienti con malattia di Alzheimer sono soggetti a vari disturbi neurologici, compreso disorientamento e perdita di memoria. Il peptide è stato testato in laboratorio sulle cellule di neuroblastoma di topo. Ha ridotto i livelli di forme di ossigeno attivo che causano danni alle cellule. Tali forme di solito compaiono dopo che una cellula è stata influenzata dalla neurotossina 6-idrossidopamina, causando la morte del neurone. Lo stesso meccanismo si osserva nelle cellule umane.

"Mentre il processo di infiammazione è una normale reazione di un corpo a qualsiasi lesione, infezione, o altra influenza esterna, l'infiammazione cronica può causare molti disturbi gravi, non solo l'Alzheimer, ma anche il morbo di Parkinson, artrite, pancreatite, cancro, e altre malattie. Le proteasi sono fermenti che distruggono le proteine. Svolgono un ruolo importante nel processo infiammatorio, e sono quindi tra i bersagli più desiderati per i nuovi farmaci antinfiammatori, " spiega Elena Leychenko, un ricercatore associato presso PIBOC (il Dipartimento dell'Estremo Oriente dell'Accademia delle scienze russa), professore assistente, e docente presso la cattedra di Chimica bioorganica e biotecnologie della Scuola di Scienze Naturali, FFU.

La ricerca di composti chimici per prevenire la morte dei neuroni è un compito importante per la scienza e la medicina. Inibitori della proteasi sono stati trovati nei corpi di molti invertebrati marini e mammiferi. Gli inibitori di tipo Kunitz sono di estremo interesse per gli scienziati in quanto non solo sono in grado di bloccare i fermenti distruttivi ma anche di reagire con vari recettori e canali ionici. Questo rende gli inibitori di tipo Kunitz polifunzionali. Possono influenzare più bersagli terapeutici contemporaneamente e risolvere contemporaneamente compiti diversi a seconda delle circostanze.

Gli anemoni di mare sono una ricca fonte di tali inibitori. Nel loro lavoro precedente, gli scienziati di FEFU-PIBOC hanno scoperto inibitori della proteasi in Heteractis crispa. I peptidi trovati in H. crispa, così come i peptidi recentemente scoperti da H. magnifica formano librerie combinatorie e possiedono un notevole potenziale farmacologico. I peptidi di queste librerie hanno strutture simili e, di regola, una funzione principale. Allo stesso tempo, i composti chimici di una libreria possono acquisire nuove funzioni o cambiare (aumentare o diminuire) la loro funzione principale a causa di piccole differenze strutturali.

"Gli anemoni di mare contengono una vasta gamma di sostanze biologiche con proprietà non solo neuroprotettive ma anche antitumorali, " dice Elena Leychenko. "Tuttavia, proprietà protettive di queste sostanze e le combinazioni in cui funzionerebbero correttamente richiedono ulteriori studi. La produzione di farmaci di nuova generazione può essere avviata solo dopo il completamento di tutte le fasi della sperimentazione, compresi quelli pre e clinici. E questo richiede ingenti finanziamenti. Se si trovano i fondi, il processo richiederebbe ancora dai 3 ai 5 anni".

I peptidi sono composti chimici costituiti da amminoacidi con un'elevata attività fisiologica che consente loro di regolare vari processi biologici. I peptidi sono generalmente divisi in diversi gruppi per le loro proprietà bioregolatrici. Però, questa divisione è abbastanza arbitraria in quanto molti peptidi sono polifunzionali, cioè la loro attività non è limitata a un obiettivo.