SARM1: molecola chiave per le terapie delle malattie neurodegenerative

Gli scienziati dall‘Institute for Glycomics and Disarm Therapeutics della Griffith University ha scoperto che nella molecola SARM1 ci potrebbe essere la chiave per terapie più performanti nel trattamento di malattie neurodegenerative come il morbo di Parkinson e la sclerosi laterale miotrofica (SLA).

La ricerca ha evidenziato i processi strutturali dietro l’attivazione e l’inibizione della SARM1: “Come fattore scatenante per la degenerazione delle fibre nervose, capire come funziona l’enzima SARM1 può aiutarci a trattare diverse condizioni neurodegenerative”, ha affermato il dott. Thomas Ve dell’Institute for Glycomics.

“In questo studio mostriamo le interazioni molecolari che possono attivare e disattivare SARM1. Questo ci offre una chiara strada per la progettazione di nuove terapie farmacologiche“, ha continuato lo scienziato.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Molecular Cell.

Come agire sulla molecola SARM1 per trattare con efficacia le patologie neurodegenerative

Nel caso di patologie neurodegenerative come la neuropatia periferica, il morbo di Parkinson, la sclerosi laterale miotrofica (SLA), le lesioni cerebrali traumatiche e il glaucoma, quando le fibre nervose sono danneggiate, la molecola SARM1 viene attivata: “Questo innesca una cascata di processi molecolari che porta all’autodistruzione dell’assone della cellula nervosa, il cavo che trasporta l’impulso elettrico dal corpo della cellula nervosa a quello successivo“, ha spiegato il dottor Ve.

“Diverse volte più sottili di un capello, ma fino a un metro di lunghezza per quelli che si estendono dal cervello al midollo spinale, la loro distruzione può portare a disfunzioni catastrofiche“, ha specificato il dottor Ve.

Il coautore Dr. Yun Shi ha affermato che la proteina SARM1 agisce come un sensore che risponde all’ambiente: “Si accende quando i livelli di una piccola molecola attivatrice, la nicotinamide mononucleotide (NMN), si lega alla proteina SARM1 più grande come una chiave in una serratura, aprendo la porta al processo che porta alla rottura delle fibre nervose”.

Una volta sbloccata, la molecola SARM1 è in grado di scomporre un’altra molecola chiave chiamata nicotinamide adenina dinucleotide (NAD⁺). Si tratta di un combustibile cellulare di cui le fibre nervose hanno bisogno per funzionare e rimanere in vita.

Gli scienziati hanno sfruttato la spettroscopia NMR per dimostrare come SARM1 consuma NAD ⁺ e, soprattutto, rivelano i dettagli molecolari coinvolti nel blocco di questo processo: “Abbiamo introdotto una sostanza chimica sviluppata dal nostro partner industriale Disarm Therapeutics e dimostrato che reagisce con la molecola NAD ⁺ e si lega strettamente a SARM1 per prevenire un’ulteriore rottura del NAD ⁺“.

La ricerca ha anche compreso l’utilizzo di strumenti di biologia strutturale come la microscopia crioelettronica e cristallografia a raggi X, per determinare per la prima volta una struttura di SARM1 in complesso con un inibitore e per rivelare i cambiamenti strutturali coinvolti nell’apertura della serratura che attiva la molecola.

“Andando avanti, l’obiettivo è quello di basarsi su questi risultati, per creare molecole migliorate per disattivare questo percorso che è più specifico verso SARM1. Se ciò può essere raggiunto, alla fine può portare a nuovi trattamenti per i pazienti che soffrono di una varietà di condizioni neurologiche”, ha continuato lo scienziato.

Il professor Mark von Itzstein, Direttore dell’Institute for Glycomics, ha appoggiato  questa scoperta straordinaria, identificata grazie all’impegno degli scienziati : “Nuove strategie per risolvere le malattie neurodegenerative sono diventate sempre più importanti a causa dell’enorme impatto sulla qualità della vita di coloro che soffrono di queste condizioni”.

Le patologie neurodegenerative colpiscono milioni di individui in tutto il mondo. Il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson sono tra le malattie neurodegenerative più diffuse.

Le malattie neurodegenerative si manifestano quando le cellule nervose del cervello o del sistema nervoso periferico perdono nel tempo la loro funzionalità e infine muoiono. Sebbene le terapie ad oggi disponibili possano aiutare ad alleviare alcuni dei sintomi fisici o mentali associati attualmente non c’è modo di rallentare la progressione della malattia e non sono note cure.

Il rischio di essere colpiti da una malattia neurodegenerativa è direttamente proporzionale all’andare avanti con l’età. Più di vece a lungo e più si corre il rischio di contrarre una malattia neurodegenerativa. La popolazione occidentale sta invecchiando e per questa ragione la comunità scientifica sta cercando una soluzione definitiva per curare le malattie neurodegenerative e sviluppare nuovi approcci per il trattamento e la prevenzione.

L’equipe di scienziati di Griffith ha lavorato in collaborazione con il gruppo del professor Bostjan Kobe dell’Università del Queensland e il gruppo dei professori Aaron DiAntonio e Jeffrey Milbrandt della Washington University, St Louis, USA.