La scoperta del DNA: vecchi e nuovi farmaci

2
474

Una scoperta sensazionale diede origine ad un percorso, che dopo 63 anni continua a dare speranza e ad interessare numerosi ricercatori.

Il 25 aprile 1953 avviene una rivoluzione sia biologica che medica che porterà alla comprensione del patrimonio genetico. Due scienziati, James Watson (biologo statunitense) e Francis Crick (biofisico britannico), pubblicarono un articolo riguardante la struttura del DNA (acido dessosiribonucleico), su una delle più annoverate e antiche riviste scientifiche esistenti, Nature (A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid by James D. Watson and Francis H.C. Crick, Nature 1953; 171: 737).

Ma questo è solo il principio di un percorso che negli anni ha portato anche alla comprensione del meccanismo d’azione di farmaci usati fino ad allora in maniera empirica come la China e la Clorochina, derivanti dal Chinino estratto dalla corteccia Cinchona, agenti antimalarici che possono attaccare il parassita della malaria bloccando la trascrizione del DNA, andandosi ad intercalare tra le basi azotate della doppia elica, grazie alla struttura planare dei sostituenti aromatici.

Ed ancora, la scoperta della struttura destrorsa dell’acido desossiribonucleico ha portato allo sviluppo di strutture tridimensionali, costituite da sequenze oligomeriche (sequenze di nucleosidi), in grado di poter interagire anche in modo specifico con proteine. Queste particolari e ben definite sequenze che permettono tale ripiegamento, sono chiamati aptameri.

Gli aptameri sono acidi nucleici a singolo filamento caratterizzati da una struttura tridimensionale che si lega direttamente e in maniera specifica al target. La formazione di queste interazioni con proteine o diversi target biologici avviene grazie alla particolare struttura tridimensionale. La tecnologia per la selezione di aptameri è stata scoperta nel 1990 dai gruppi di Tuerk & Gold e Ellington & Szostak.

Le tecniche di selezione di aptameri ci permettono di scoprire RNA o DNA (cioè aptameri) che hanno affinità con praticamente qualsiasi target desiderato (piccole molecole, proteine, carboidrati, ecc) anche se non sono obiettivi naturali di DNA o RNA.

Il primo aptamero approvato come farmaco è stato il MACUGEN® (pegaptanib) per il trattamento della degenarazione maculare.

Gli aptameri trovano indicazioni in altre condizioni patologiche come la trombosi (aptameri contro proteine target: trobmina ed altri fattori della coagulazione); nel cancro (aptameri contro proteine segnali; es. crescita, differenziazione, trasformazione cellulare); patologie virali (identificazione e inibizione di proteine virali).

Inoltre lo studio di piccole sequenze di RNA, l’acido ribonucleico, ha portato all’identificazione di piccole sequenze di RNA detti miRNA (microRNA) e di siRNA (small interfering RNA).

In particolare vediamo come alcuni miRNA possono subire l’azione farmacologica di un agonista o di un antagonista nel caso in cui determinino la formazione di una neoplasia.

Ad esempio avremo:

  • miRNA oncogeni: miRNA overespressi nei tumori, antagonizzandolo con un oligonucleotide antagonista migliora la prognosi, andando dunque a bloccare dei miRNA con oligonucleotidi antisenso
  • miRNA oncosoppressori: miRNA ridotti o mancanti nei tumori. La loro overespressione limita la proliferazione o induce apoptosi.

La ricerca continua facendo dunque capire quanto fondamentale sia stata la scoperta della struttura molecolare del nostro patrimonio genetico e dando speranze per quanto riguarda la produzione di nuovi farmaci che possono andare ad agire in modo specifico sul target biologico, riducendo di conseguenza gli effetti collaterali.

Ma la sfida futura è quella di superare i vari svantaggi che l’uso di queste terapie presentano, quali ad esempio la scarsa biodisponibilità, la presenza di effetti collaterali e cosa di non poco conto il costo di tali terapie, tutto ciò per permettere l’utilizzo maggiore dei farmaci intercalanti ed inoltre anche l’uso di nuove terapie atte a curare diverse patologie ma sopratutto a combattere la patologia più comune e grave , il cancro.

Umberto Celardo

2 COMMENTI

  1. Complimenti bell’articolo, speriamo che un giorno questi farmaci possano essere utilizzati!

Comments are closed.