I ricercatori della Case Western Reserve University School of Medicine hanno scoperto un nanobody che promette di far progredire le terapie mirate per una serie di malattie neurologiche e cancro.

In un recente studio pubblicato su Comunicazioni sulla natura , Sahil Gulati, del Dipartimento di Farmacologia della Case Western Reserve School of Medicine, e colleghi hanno identificato un nanocorpo derivato da un lama che prende di mira la segnalazione dei recettori accoppiati a proteine ​​G (GPCR), una vasta famiglia di recettori coinvolti nella trasmissione di segnali nelle cellule.

Il nanobody derivato dal lama si rivolge specificamente a un componente della proteina G noto come G beta-gamma, la parte che lega e attiva in modo efficiente diverse altre proteine ​​di segnalazione. Queste proteine, una volta attivato, sono stati collegati a diversi tipi di cancro, disturbi neurologici e tossicodipendenza.

Il nanobody lega strettamente il G beta-gamma e gli impedisce di attivare queste proteine ​​di segnalazione. Durante il blocco della segnalazione G beta-gamma, il nanobody non ha alcun effetto sugli eventi di segnalazione GPCR essenziali necessari per la normale funzione cellulare.

Uno svantaggio degli attuali approcci terapeutici mirati ai GPCR è che le piccole molecole di farmaci non sono molto selettive, e attivare segnali aggiuntivi diversi dal target previsto, causando effetti collaterali indesiderati.

"Vorresti che il farmaco si leghi a un GPCR, ma si lega in modo non specifico ad altri GPCR causando effetti collaterali indesiderati e talvolta dannosi, " ha detto Gulati. "Questo è il problema con i farmaci a piccole molecole oggi sul mercato".

Inoltre, la maggior parte dei trattamenti a base di piccole molecole e anticorpi sono realizzati per colpire GPCR specifici. Però, ce ne sono quasi 1, 000 diversi GPCR nell'uomo, e quindi 1, Saranno necessari 000 canali di sviluppo di farmaci separati per mirare a ciascuno di essi.

"Questo è uno scenario estremamente costoso e ci vorranno decenni di ricerca e sviluppo per trovare terapie mirate a ciascun GPCR, " ha aggiunto Gulati.

I GPCR sono obiettivi importanti per l'industria farmaceutica. A partire da novembre 2017, circa il 20 percento dei farmaci approvati dalla FDA ha come obiettivo i GPCR, compresi i farmaci per l'asma, dolore, osteoporosi e pressione alta.

I nanobodies derivano da anticorpi specializzati che si trovano solo negli squali e nei cammelli (i lama fanno parte della famiglia dei camelidi). Gulati ha spiegato che i nanocorpi sono frammenti di anticorpi economici da produrre ed efficienti da somministrare come terapia. Stanno per diventare una valida classe di terapie contro diverse malattie difficili da trattare.

Gulati e il suo gruppo di scienziati hanno preso di mira la segnalazione GPCR in modo non convenzionale. Hanno preso di mira le proteine ​​G e non i GPCR stessi. Le proteine ​​G sono gli attori immediatamente a valle nelle vie di segnalazione GPCR. Il targeting delle proteine ​​G può fornire il controllo su diversi GPCR e potrebbe anche evitare eventi cellulari indesiderati, ha detto Gulati.

"Questo approccio potrebbe essere potenzialmente un proiettile d'argento per il trattamento di diverse condizioni mediche con GPCR come obiettivi chiave, " Gulati ha detto. "Lo studio serve come il primo esempio in cui un nanobody ha dimostrato di alterare la segnalazione GPCR a livello di proteina G inibendo la segnalazione G beta-gamma. Ciò migliorerà il potenziale dei nanocorpi per trattare varie condizioni neurologiche e la progressione del cancro".

L'uso di nanocorpi probabilmente aumenterà poiché la ricerca mostra che sono uno strumento importante per modulare i segnali cellulari.