Gli enzimi sono gli strumenti del corpo per far sì che avvengano quasi tutte le reazioni. Ma lo stesso vale per batteri come lo streptococco, che causa la sindrome da shock tossico, una condizione mortale e in rapida progressione. Quando i globuli bianchi del corpo tentano di catturare i batteri gettando reti costituite dal loro stesso DNA, lo streptococco utilizza un enzima che scinde il DNA per tagliare la rete.

Il blocco di questo enzima è stato un obiettivo importante per lo sviluppo di farmaci per la lotta contro la malattia, ma non è stato trovato nulla che sia specifico per l'enzima che taglia il DNA e che non danneggi l'organismo in altri modi.

Maruyama Tatsuo, ingegnere biochimico dell'Università di Kobe, pensa che lui e il suo team potrebbero aver trovato un approccio.

Durante la ricerca su un farmaco chiamato "Mn007", hanno notato che aveva la capacità di inibire un enzima bovino di scissione del DNA che è funzionalmente molto simile a quello utilizzato dallo streptococco. Maruyama spiega:"È stata una coincidenza, ma abbiamo scoperto che solo gli aggregati (grumi) di Mn007 inibiscono l'enzima. Si tratta di un meccanismo di inibizione completamente nuovo e quindi abbiamo deciso di indagare se potesse essere un candidato promettente per il trattamento degli streptococchi". infezioni."

I loro risultati, pubblicati sulla rivista JACS Au , sono promettenti e curiosi. Innanzitutto hanno confermato che in realtà sono solo gli aggregati a inibire l'enzima, che l'azione è specifica di questo particolare enzima che taglia il DNA e che non è mediata dall'interazione con il DNA o con altre sostanze.

Successivamente, il team dell’Università di Kobe si è assicurato che Mn007 potesse anche inibire l’enzima batterico. Infine, hanno provato se questo potesse, in linea di principio, essere applicato alle infezioni da streptococco.

Sapendo da studi precedenti che Mn007 non è tossico per le cellule del corpo, hanno coltivato i batteri nel sangue umano contenente globuli bianchi e hanno aggiunto Mn007 ad alcuni campioni. E infatti, quando il farmaco era presente, i batteri mostravano una crescita significativamente inferiore che senza di esso, indicando che gli aggregati di Mn007 aiutavano i globuli bianchi a dominare la crescita dei batteri.

Questi studi di laboratorio aprono una porta entusiasmante a ulteriori ricerche. In primo luogo, anche se hanno scoperto un meccanismo completamente nuovo per inibire l'attività dell'enzima che taglia il DNA, chiamato anche "DNasi", nessuno sa ancora quale sia questo meccanismo dietro l'inibizione specifica da parte degli aggregati.

Maruyama afferma:"Attualmente, il gruppo di ricerca sta cercando di capire come gli aggregati Mn007 interagiscono con la DNasi e inibiscono la sua attività enzimatica simulando il comportamento della molecola."

Ma una domanda più grande si profila all’orizzonte:se il farmaco possa effettivamente essere utilizzato come trattamento efficace. I ricercatori scrivono:"Mn007 sarebbe il primo caso di un inibitore della DNasi applicato per uso terapeutico. Poiché le infezioni da Streptococcus pyogenes peggiorano rapidamente (entro pochi giorni), anche la soppressione temporanea della crescita batterica migliorerebbe significativamente i risultati dei pazienti."

Concludono dicendo:"Crediamo che l'aggregazione molecolare fornirà un approccio razionale per la scoperta e lo sviluppo di nuovi inibitori per tali enzimi, portando a una nuova strategia nello sviluppo di farmaci."

Ulteriori informazioni: Kenta Morita et al, Strategia di aggregazione molecolare per l'inibizione delle DNasi, JACS Au (2024). DOI:10.1021/jacsau.4c00210

Informazioni sul giornale: JACS Au

Fornito dall'Università di Kobe