Piccolo espediente per sconfiggere la tubercolosi ?
Ricercatori finanziati dall’UE al Laboratorio europeo di biologia molecolare (EMBL) di Amburgo in Germania hanno gettato nuova luce sui meccanismi degli enzimi di un gruppo particolare di batteri che comprende il Mycobacterium tuberculosis (Mtb), il bacillo responsabile della tubercolosi (TBC). Pubblicate nella rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), queste scoperte potrebbero essere la chiave per nuove terapie mirate.
Dati gli scopi di questo studio, il team dell’EMBL, guidato dal dott. Matthias Wilmanns, si è concentrato sull’interessante capacità del bacillo di produrre istatina e triptofano, due amminoacidi essenziali, con l’aiuto di un singolo enzima. Questa abilità lo distingue dalla maggior parte degli altri organismi, che necessitano di due diversi enzimi per svolgere questo lavoro. Invece degli enzimi HisA e TrpF, Mtb usa soltanto un enzima per catalizzare entrambe le reazioni. Questo enzima multifunzione, conosciuto come PriA, può riconoscere e legarsi a due diverse molecole o substrati.
Ma come riesce a farlo? “Quando abbiamo risolto la struttura tridimensionale del PriA,” ha detto il dott. Wilmanns, “abbiamo scoperto che possiede l’eccezionale capacità di formare due diversi siti attivi specifici per i substrati. Esso può formare un sito attivo specifico per la reazione, o subire ciò che chiamiamo una “metamorfosi indotta dal substrato” per formare un diverso sito attivo.” Come passo successivo, il team ha esaminato 20.000 composti molecolari e ne ha identificati molti che inibiscono entrambe le reazioni catalizzate dal PriA senza colpire il TrpF.
La ricerca è stata in parte finanziata dal progetto SYSTEMTB (“Systems biology of Mycobacterium tuberculosis”), che ha ottenuto oltre 10,5 milioni di euro nell’ambito del tema “Salute” del Settimo programma quadro (7° PQ) dell’UE al fine di creare una base per la comprensione delle caratteristiche chiave del Mtb e delle sue interazioni con l’ospite. Il consorzio SYSTEMTB è formato da esperti dal mondo della ricerca e dell’industria provenienti da Repubblica Ceca, Francia, Italia, Germania, Paesi Bassi, Polonia, Spagna, Svizzera e Regno Unito.
Ci si aspetta che gli sforzi congiunti dei partner di SYSTEMTB portino nuove informazioni e determinino nuove strategie efficienti in termini di costi; dei progressi che rappresenterebbero un importante contributo agli sforzi del mondo di contrastare la TBC. Secondo stime dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO), un terzo della popolazione mondiale è infettato con il bacillo. Un pensiero allarmante, dicono gli esperti, anche se non più di 1 persona infettata ogni 10 probabilmente svilupperà la malattia e, in effetti, poiché la TBC trova terreno fertile in un sistema immunitario indebolito, il rischio è più elevato per i soggetti con HIV/AIDS.
L’azione globale per arginare la malattia ha prodotto notevoli risultati, tuttavia si stima che la TBC abbia causato 1,7 milioni di morti nel mondo nel 2009. La lotta del mondo per mettere la TBC in una situazione di difficoltà è complicata dal fatto che la malattia stessa sta contrattaccando. Sono comparsi nuovi ceppi sempre più resistenti ai farmaci, e sono necessari trattamenti e strategie di cura innovativi per tenerli sotto controllo.
Questi farmaci seguiranno, con tutta probabilità, le strade proposte dal dott. Wilmanns e dal suo team. “Noi riteniamo che questa capacità di catalisi su due substrati nel Mycobacterium tuberculosis potrebbe rappresentare una nuova opportunità per lo sviluppo futuro di farmaci,” ha affermato. “Questo processo di reazione specifica all’organismo potrebbe essere sfruttato, poiché solo il patogeno e nessuno degli altri batteri che vivono dentro o sull’uomo, molti dei quali sono importanti per il nostro benessere, verrebbe preso di mira.”
A questo studio ha contribuito l’Istituto Leibniz di farmacologia molecolare a Berlino, in Germania.
Per maggiori informazioni, visitare:
Laboratorio europeo di biologia molecolare (EMBL):
http://www.embl.de
Scheda informativa del progetto SystemTB su CORDIS, fare clic:
qui:
Scheda informativa WHO sulla tubercolosi, fare clic:
qui:
PNAS:
