La malattia da prioni è un termine generico per un gruppo di malattie neurodegenerative mortali e attualmente incurabili che colpiscono non solo gli esseri umani, ma anche gli animali selvatici e in cattività. Queste malattie includono la malattia di Creutzfeldt-Jakob (CJD) negli esseri umani, l'encefalopatia spongiforme bovina (BSE, o "morbo della mucca pazza") e la malattia da deperimento cronico (CWD) che colpisce cervi, alci e alci.

L'evento centrale in queste malattie è la conversione della proteina prionica (PrP ^C ) dalla sua forma normale a struttura patologica (PrP ^Sc ) che è tossico per i neuroni e può replicarsi legandosi al PrP ^C non convertito molecole. Questa capacità di auto-replicarsi rende infettive queste proteine ​​mal ripiegate, il che ha enormi implicazioni per la salute pubblica.

In un nuovo studio, i ricercatori della Boston University Chobanian &Avedisian School of Medicine hanno identificato 10 composti in grado di ridurre PrP ^Sc livelli nelle cellule infette e hanno dimostrato che le molecole più potenti possono anche prevenire la tossicità osservata durante l'applicazione di PrP ^Sc ai neuroni in coltura.

"La cosa interessante è che cinque di queste molecole hanno una storia di utilizzo negli esseri umani:rimcazolo e aloperidolo per condizioni neuropsichiatriche, (+)-pentazocina per il dolore neuropatico e SA 4503 e ANAVEX2-73, che sono in studi clinici per l'ictus ischemico e il morbo di Alzheimer. , rispettivamente," ha spiegato l'autore principale Robert C.C. Mercer, Ph.D., docente di biochimica e biologia cellulare presso la scuola.

I ricercatori avevano inizialmente esplorato le proprietà antiprioniche di queste molecole perché erano note per legarsi ai recettori sigma (σ₁ R e σ₂ R), che avevano motivo di credere fossero coinvolti nella proliferazione dei prioni. Utilizzando la tecnologia gene knockout (CRISPR), hanno determinato che i recettori sigma non erano gli obiettivi rilevanti di questi farmaci, dal punto di vista delle loro proprietà antiprioniche.

Utilizzando cellule Neuro2a (N2a) provenienti da un modello sperimentale infettato con prioni, queste cellule sono state poi esposte a concentrazioni crescenti di ciascun farmaco e ai livelli di PrP ^Sc siamo determinati. Hanno quindi utilizzato la tecnologia CRISPR per "modificare" σ₁ R e σ₂ R, in modo tale da non codificare più per una proteina, e hanno scoperto che ciò non aveva alcun effetto sulla diminuzione di PrP ^Sc livelli osservati durante l'applicazione dei farmaci.

Ciò li ha portati a concludere che σ₁ R e σ₂ R non erano responsabili degli effetti antiprioni di questi farmaci. Hanno poi testato la capacità di questi farmaci di inibire la PrP ^C a PrP ^Sc conversione e hanno scoperto che non avevano alcun effetto su queste reazioni prive di cellule, indicando che un'altra proteina media gli effetti di questi farmaci.

Secondo i ricercatori, le malattie da prioni hanno enormi implicazioni per la salute pubblica, dalla sicurezza dell'approvvigionamento di sangue alla corretta decontaminazione degli strumenti chirurgici utilizzati in neurochirurgia.

"Da un punto di vista clinico, riteniamo che questa ricerca abbia scoperto proprietà antiprioniche di farmaci che hanno già dimostrato di essere sicuri da usare negli esseri umani. Per questo motivo, soprattutto considerando l'assenza di qualsiasi trattamento efficace per queste malattie, questi composti potrebbero essere riutilizzato per il trattamento delle malattie da prioni", ha affermato l'autore corrispondente David A. Harris, MD, Ph.D., professore di Edgar Minas Housepian e presidente di biochimica e biologia cellulare presso la scuola.

Questi risultati appaiono online sulla rivista ACS Chemical Neuroscience .