Secondo uno studio condotto da ricercatori della Penn State, della Stanford University e da un team internazionale di collaboratori, un tipo di farmaco sviluppato per la cura del cancro si rivela promettente come nuovo trattamento per le malattie neurodegenerative come l’Alzheimer.
Nuove speranze per l’Alzheimer
I ricercatori hanno scoperto che bloccando uno specifico enzima chiamato indolammina-2,3-diossigenasi 1, o IDO1 in breve, potevano salvare la memoria e le funzioni cerebrali nei modelli che imitano il morbo di Alzheimer.
I risultati, pubblicati sulla rivista Science , suggeriscono che gli inibitori dell’IDO1 attualmente in fase di sviluppo come trattamento per molti tipi di cancro, tra cui il melanoma, la leucemia e il cancro al seno , potrebbero essere riutilizzati per trattare le fasi iniziali delle malattie neurodegenerative , una novità per le condizioni croniche per cui non esistono trattamenti preventivi.
“Stiamo dimostrando che gli inibitori dell’IDO1, già presenti nel repertorio dei farmaci in fase di sviluppo per la cura del cancro, hanno un elevato potenziale per colpire e curare l’Alzheimer”, ha affermato Melanie McReynolds, titolare della cattedra Dorothy Foehr Huck e J. Lloyd Huck Early Career in biochimica e biologia molecolare presso la Penn State e coautrice dello studio.
“Nel contesto più ampio dell’invecchiamento, il declino neurologico è uno dei maggiori cofattori dell’incapacità di invecchiare in modo più sano. I benefici della comprensione e del trattamento del declino metabolico nei disturbi neurologici avranno un impatto non solo su coloro che vengono diagnosticati, ma anche sulle nostre famiglie, sulla nostra società, sulla nostra intera economia.”
La malattia di Alzheimer è il tipo più comune di demenza, un termine generico che si riferisce a tutti i disturbi neurodegenerativi associati all’età, ha spiegato McReynolds. Nel 2023, ben 6,7 milioni di americani vivevano con la malattia di Alzheimer, secondo i Centers for Disease Control and Prevention , e si prevede che la sua prevalenza triplicherà entro il 2060.
“Inibire questo enzima, in particolare con composti che sono stati precedentemente studiati in sperimentazioni cliniche sull’uomo per il cancro, potrebbe rappresentare un grande passo avanti nella ricerca di modi per proteggere il nostro cervello dai danni causati dall’invecchiamento e dalla neurodegenerazione”, ha affermato Katrin Andreasson, professoressa di neurologia e scienze neurologiche Edward F. e Irene Pimley presso la Stanford University School of Medicine e autrice principale dello studio.
Il morbo di Alzheimer colpisce le parti del cervello che controllano il pensiero, la memoria e il linguaggio, a causa della perdita progressiva e irreversibile delle sinapsi e dei circuiti neurali.
Con il progredire della malattia, i sintomi possono aumentare da una lieve perdita di memoria alla perdita della capacità di comunicare e rispondere all’ambiente. Gli attuali trattamenti per la malattia sono focalizzati sulla gestione dei sintomi e sul rallentamento della progressione, prendendo di mira l’accumulo di placche amiloidi e tau nel cervello, ma non ci sono trattamenti approvati per combattere l’insorgenza della malattia, ha detto McReynolds.
Gli scienziati hanno preso di mira gli effetti a valle di quello che noi identifichiamo come un problema nel modo in cui il cervello si autoalimenta”, ha affermato Praveena Prasad, dottoranda presso la Penn State e coautrice dello studio.
“Le terapie attualmente disponibili stanno lavorando per rimuovere i peptidi che sono probabilmente il risultato di un problema più grande che possiamo colpire prima che quei peptidi possano iniziare a formare placche. Stiamo dimostrando che prendendo di mira il metabolismo del cervello, possiamo non solo rallentare, ma anche invertire la progressione di questa malattia.”
Utilizzando modelli preclinici (modelli cellulari in vitro con proteine amiloidi e tau, modelli murini in vivo e cellule umane in vitro di pazienti affetti da Alzheimer), i ricercatori hanno dimostrato che l’interruzione di IDO1 aiuta a ripristinare un sano metabolismo del glucosio negli astrociti, le cellule cerebrali a forma di stella che forniscono supporto metabolico ai neuroni.
IDO1 è un enzima che scompone il triptofano, la stessa molecola del tacchino che può farti addormentare, in un composto chiamato chinurenina. La produzione di chinurenina da parte del corpo è la prima parte di una reazione a catena nota come percorso della chinurenina, o KP, che svolge un ruolo fondamentale nel modo in cui il corpo fornisce energia cellulare al cervello.
I ricercatori hanno scoperto che quando IDO1 generava troppa chinurenina, riduceva il metabolismo del glucosio negli astrociti che sono necessari per alimentare i neuroni. Con IDO1 soppresso, il supporto metabolico per i neuroni aumentava e ripristinava la loro capacità di funzionare.
I ricercatori hanno condotto lo studio su diversi modelli della patologia dell’Alzheimer, in particolare l’accumulo di amiloide o tau, e hanno scoperto che gli effetti protettivi del blocco di IDO1 sono comuni a queste due diverse patologie.
I loro risultati suggeriscono che l’IDO1 potrebbe essere rilevante anche in malattie con altri tipi di patologia, come il morbo di Parkinson e la demenza, nonché nell’ampio spettro di disturbi neurodegenerativi progressivi noti come tauopatie, ha spiegato Paras Minhas, attuale residente presso il Memorial Sloan Kettering Cancer Center che ha conseguito una laurea combinata in medicina e dottorato in neuroscienze presso la Stanford School of Medicine ed è il primo autore dell’articolo.
“Il cervello è molto dipendente dal glucosio per alimentare molti processi, quindi perdere la capacità di usare efficacemente il glucosio per il metabolismo e la produzione di energia può innescare un declino metabolico e, in particolare, un declino cognitivo”, ha affermato Minhas. “Attraverso questa collaborazione siamo stati in grado di visualizzare con precisione come il metabolismo del cervello è influenzato dalla neurodegenerazione”.