Uno studio condotto dai ricercatori dell'Istituto di chimica avanzata della Catalogna (IQAC-CSIC) del Consiglio nazionale spagnolo delle ricerche (CSIC) in collaborazione con la Stony Brook University (USA) propone una nuova strategia per lo sviluppo di nuovi farmaci basati sull'inibizione degli enzimi tirosin-chinasi, molecole che attivano e innescano molti processi cellulari. I risultati sono stati pubblicati nel Chimica:una rivista europea .

Il nuovo approccio si basa sulla regolazione della cascata di segnalazione delle tirosin chinasi, e potrebbe portare allo sviluppo di strumenti di ricerca migliori e più selettivi, diagnosi o cura di alcune malattie.

Le tirosin chinasi sono un insieme di enzimi essenziali per la comunicazione tra le cellule del nostro corpo, che innescano reazioni biochimiche importanti per la vita. "La disfunzione di questi enzimi è correlata a malattie gravi come il diabete, alcuni disturbi neurologici e molti tipi di cancro, " spiega Ignacio Alfonso, ricercatore presso IQAC-CSIC.

Le tirosin chinasi attivano diverse vie di segnalazione

La segnalazione cellulare è il processo mediante il quale le cellule comunicano. Nella cellula sono presenti molti tipi di recettori o proteine ​​specifiche che riconoscono le proteine ​​sintetizzate dall'organismo e fanno sì che la cellula risponda ad esse. Uno dei più importanti sono le tirosin chinasi.

"Le cellule ricevono segnali dall'ambiente quando una molecola (un ormone, per esempio) si lega a uno di questi recettori. Il recettore riconosce la molecola e innesca una serie di reazioni chimiche, " spiega Alfonso. Questo permette alle cellule di lavorare per controllare le funzioni vitali del corpo, come la moltiplicazione o la distruzione cellulare. Ogni processo ha il proprio percorso di segnalazione. Dopo che la prima molecola nella via di segnalazione riceve il segnale, viene attivata un'altra molecola, poi un altro e un altro, e così via per tutta la cascata di segnali fino a quando non viene soddisfatta la funzione cellulare. "L'attivazione anormale delle vie di segnalazione può portare a malattie, come il cancro, "dice il ricercatore.

Le chinasi sono una famiglia di molecole che attivano molte diverse vie di segnalazione, il che implica che essi stessi partecipino a tutti questi processi. "Quando vuoi evitare uno di questi processi, una strategia di ricerca consiste nell'inibire le chinasi, bloccandoli con molecole sintetiche. Ma questa strategia non è molto selettiva, poiché altre importanti vie possono essere inibenti, " avverte Alfonso. Infatti, la somiglianza tra le chinasi e la loro versatilità funzionale (la stessa chinasi agisce su molecole diverse ed è coinvolta in processi diversi) ha reso difficile la progettazione di inibitori specifici per modulare situazioni patologiche o sezionare funzioni diverse nella ricerca di base.

Obiettivo:il luogo in cui agiscono le chinasi

È qui che questo lavoro propone una strategia alternativa:non inibire le chinasi, ma per coprire e bloccare le molecole su cui agiscono le chinasi. Lo strumento per questo sarebbe recettori sintetici artificiali, questo è, molecole sintetiche che proteggerebbero il luogo dove le chinasi esercitano la loro azione. "Il nostro gruppo ha progettato molecole che interagiscono con i substrati della chinasi, e non con la chinasi, " spiega Alfonso. "Abbiamo preparato delle gabbie molecolari artificiali, ' costituito da pseudopeptidi, che sono in grado di modulare l'attività di questi enzimi, " chiarisce il ricercatore.

"Questo approccio complementare apre la strada alla modulazione selettiva di una singola via di segnalazione stimolata dalla chinasi, senza interferire con altre funzioni della chinasi, " spiega Todd Miller della Stony Brook University. "Questa tecnologia consentirebbe ai ricercatori di analizzare i contributi di specifici percorsi di segnalazione nella funzione cellulare".

Nonostante sia uno studio proof-of-concept, i risultati di questo studio potrebbero portare a modulatori/inibitori più selettivi di queste chinasi che verrebbero utilizzati come strumenti di ricerca per la piena comprensione di questa complessa rete di comunicazione. "Questo approccio genera conoscenze di base, che potrebbe essere essenziale per comprendere meglio le funzioni biologiche chiave e l'origine di molte malattie, " conclude il dottor Alfonso.