Ora, alcune di queste conquiste permettono di pensare a come progettare un potenziale farmaco perche' il meccanismo che quel farmaco dovrebbe colpire e curare e' noto. Tanto va ancora aggiunto e migliorato, ma non e' piu' come cercare di riparare un'automobile senza sapere esattamente qual'e' e dov'e' l'ingranaggio interrotto (ed il cervello è ben più complesso e oscuro di un ingranaggio che deve servire "solamente" a fare muovere quattro ruote sull'asfalto).
Una malattia e' un insieme di tanti piccoli eventi negativi, interni alle nostre cellule, che possono essere innescati da una sola o da piu' molecole danneggiate. Queste, a cascata, creano reazioni anomale che si succedono con una sequenza temporale che, in ultimo, possono danneggiare la cellula e il circuito in cui essa e' inserita.
Per la Corea di Huntington, questi eventi e la loro sequenza non erano noti e, per alcuni aspetti, ancora molto si deve scoprire. Vi sono pero' tracce importanti, ipotesi e idee che, da sottili come un filo di seta, si sono intrecciate a formare funi ben resistenti alla critica e alla rigorosa valutazione sperimentale, e sulle quali, pertanto, si concentra molta attenzione e speranza. Dietro, e non c'e' da meravigliarsi, vi sono altre idee e altri fili di seta, che si consolideranno e si aggiungeranno alle funi più resistenti e veritiere. A mio avviso, questo e' il successo di questi anni.

Inizialmente, ricordiamolo, c'era "solo" la conoscenza del gene mutato, conseguenza della storica scoperta del 1993. Per sviluppare farmaci specifici per la Corea di Huntington era pero' necessario comprendere maggiormente quel gene mutato, le sue funzioni, i suoi partners d'azione, gli effetti nelle varie cellule dell'organismo, le molecole e le attivita' enzimatiche coinvolte, le interazioni aberranti ... affinche' questo complesso (ma preciso) network di molecole che il gene mutato metteva a dura prova, potesse diventare, un giorno, il giusto bersaglio da colpire per interrompere la malattia.

Su alcuni di questi meccanismi, ora, c'è più luce che ombra. Ad esempio, ora sappiamo che la proteina huntingtina mutata presenta un'elevata propensita' ad aggregare, risultato di un alterato ciclo di "produzione e smaltimento", tipico di qualsiasi proteina cellulare. Ora sappiamo che questi aggregati sono tossici, perche' costituiscono un impedimento fisico alle normali attivita' cellulari ma anche perche', al loro interno, vengono intrappolate altre importanti proteine cellulari.
In poco tempo, questi risultati sono stati giudicati cosi' solidi da far prevedere che farmaci in grado di inibire la formazione degli aggregati di huntingtina mutata potessero essere di grande utilità clinica. Alcuni Paesi Europei, e gli Stati Uniti, hanno quindi gia' avviato un ampio screening di composti chimici (si tratta di centinaia di migliaia di molecole) volto a identificare farmaci in grado di prevenire la formazione degli aggregati.
Sotto l'impulso innovativo delle piu' moderne nanotecnologie, questi sistemi di screening consentono, oggi, di valutare l'efficacia antiaggregante di decine di composti per settimana, avendo come sistema d'analisi una cellula messa in un piccolo piattino da laboratorio e contenente il gene mutato che, appunto, produce aggregati. I farmaci attivi, dopo questa prima valutazione, verranno poi sperimentati in sistemi multicellulari più complessi e, successivamente, nell'animale da esperimento, in cui l'effetto del farmaco verra' valutato anche in funzione della sua capacita' di accedere e permanere nel tessuto da curare. Nel caso di un farmaco che si rivelasse di grandi potenzialita' terapeutica ma scarsamente solubile o biodisponibile al sito desiderato, sara' anche possibile intervenire chimicamente al fine di modificarne la struttura, in modo da mantenere l'effetto terapeutico migliorandone anche le sue caratteristiche di disponibilita'.

Una seconda strada, che crediamo complementare, e' rappresentata dal suggerimento di ripristinare le funzioni neuroprotettive dell'huntingtina sana che, nel malato, non e' presente in condizioni ottimali.
Questa strada, piu' recente, nasce interamente da noi, da studi condotti presso l'Universita' degli Studi di Milano ed e' ora oggetto di esperimenti da parte di colleghi di tutto il mondo. Questo anche alla luce delle nostre ultime scoperte che vedono l'huntingtina sana come un importante attivatore di geni neuronali.
Lo scorso 27 Luglio 2003 la rivista scientifica Nature Genetics* riportava questi risultati in anteprima, firmati, come co-primi autori, da Chiara Zuccato e Marzia Tartari del laboratorio.
Due ricercatrici, insieme a Dorotea Rigamonti, Andrea Crotti, Donato Goffredo, Marta Valenza, Luciano Conti e Tiziana Cataudella e agli altri collaboratori del laboratorio, che aggiungono alla serieta' e alla responsabilita' del lavoro che svolgono, l'assiduita' e l'ansia di chi non puo' aspettare domani per vedere il risultato di un esperimento.

Abbiamo cominciato diversi anni fa, pensando che dovesse pur esserci un'altra strada, una sorta di "uscita alternativa", nel caso in cui tutte le altre ipotesi sulla malattia avessero fallito.
Il rischio del fallimento e', infatti, sempre bene in vista e, nonostante i risultati, non deve mai essere sottovalutato. Questo rischio puo' essere affrontato e annullato solo attraverso il lavoro serio e incessante di chi considera molteplici strade che potrebbero poi convergere in una sola o che potrebbero sommarsi per dare un effetto maggiore e una cura migliore.
Oggi, credo, siamo al punto di essere convinti, anche se con un po' di cautela, che quell'uscita alternativa possa trasformarsi in una strada principale.

I nostri primi studi, iniziati da Dorotea Rigamonti, avevano infatti suggerito che l'huntingtina normale, proteina presente in tutte le persone, fosse importantissima per i neuroni del cervello. Nel 2000, Dorotea dimostrava che l'huntingtina sana agisce da proteina "salva-neuroni" e che, quando mutata, essa perde questo effetto. Era un passo avanti, ma soprattutto, era una nuova prospettiva aperta sulla malattia e sui suoi meccanismi.
L'anno successivo, Chiara Zuccato, col laboratorio, dava un altro importante impulso alla ricerca dimostrando e pubblicando, su Science, che la morte dei neuroni del cervello, nella malattia, poteva essere ricondotta ad un minor funzionamento dell'huntingtina sana, e non alla tossicita' dell'huntingtina mutata.
Non significava soppiantare un'ipotesi, sicuramente veritiera, quale quella che vede l'huntingtina mutata e i suoi aggregati, come un evento tossico per la cellula. Significava capire pero', e aggiungere, un altro importante evento molecolare da considerare in questa malattia. E capimmo anche che si trattava di un'importante scoperta, un evento che poteva essere volto a favore della speranza, se oggetto di ulteriori approfondimenti.
I risultati pubblicati su Science dimostravano, infatti, che l'huntingtina sana, normalmente, protegge i neuroni perche' sostiene la produzione di un fattore chiamato Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF), fondamentale per la sopravvivenza di quelle cellule del cervello. La mutazione nell'huntingtina impedisce questa attivita', con la conseguenza che i neuroni si trovano senza "l'alimento" che permette loro di sopravvivere. Questa scoperta apriva molteplici vie di indagine, di cui una (ma altre sono in corso), ha portato, dopo due anni, alla nuova scoperta del laboratorio, ora in pubblicazione su Nature Genetics*.

Huntingtina sana L’huntingtina sana accende le 55 paia di basi e accende il gene BDNF e gli altri 20 geni neuronali che contengono quelle stesse 55 paia di basi. Clicca sulla foto

Huntingtina mutata La mutazione impedisce l’effetto benefico dell’huntingtina sana (descritto nel pannello a fianco). BDNF e gli altri geni neuronali non sono attivi: questo causa danno neuronale Clicca sulla foto

In questo recente lavoro abbiamo rafforzato di molto la conclusione precedente. Soprattutto, abbiamo capito esattamente come fa l'huntingtina sana a stimolare la produzione di BDNF.
Abbiamo infatti scoperto che, normalmente, l'huntingtina sana e' importantissima per il cervello in quanto "parla" ad una precisa sequenza di DNA situata nel gene del BDNF, attivandola e utilizzandola come una sorta di interruttore-bersaglio (vedasi figura).

Nella malattia, la mutazione nell'huntingtina fa perdere alla proteina questo importante controllo sull'interruttore-bersaglio e il BDNF non viene più prodotto. Questo interruttore-bersaglio consiste in un piccolo frammento di DNA di soli 55 paia di basi (lettere del DNA) e abbiamo anche dimostrato che non e' presente solamente nel gene del BDNF ma e' localizzato in altri 20 geni neuronali, concludendo, quindi, che l'huntingtina sana, e le sue attivita', sono importantissime per fare funzionare in modo ottimale un numero elevato di cruciali geni neuronali.
Oltre ad aggiungere importanti conoscenze sui meccanismi della malattia, questo studio pone l'attenzione su quel piccolo frammento di DNA, ed ora lavoreremo per identificare farmaci che agiscano su di esso esattamente come l'huntingtina sana, ripristinandone quindi le attivita' benefiche.

In assenza di cure si tratta ancora di restare con i piedi per terra ma, sicuramente, giorno dopo giorno, questi e tanti altri risultati devono aiutare a mantenere alta la fiducia nella ricerca e nel lavoro accanito di persone come Chiara, Marzia, Dorotea, Donato, Marta, Andrea, Luciano, Tiziana e gli altri colleghi del laboratorio e nel mondo.
Questo senza dimenticare mai l'importanza di Enti come il Telethon, l'Huntington's Disease Society of America, l'Hereditary Disease Foundation e le Associazioni dei Malati, che sono le radici su cui crescere continuamente.

Un "laboratorio agguerrito" non e' dunque mai solo, ma si confronta e si muove in un contesto mondiale che, continuamente, offre, riceve e aggiunge miglioramenti, strategie, stimoli, oltre che altri solidi risultati.
Un contesto ricco di ricercatori con un futuro comune: la cura per la Corea di Huntington.

Elena Cattaneo
Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Centro di Eccellenza sulle Malattie Neurodegenerative, Universita' degli Studi di Milano
elena.cattaneo@unimi.it

*Articolo di riferimento:
Chiara Zuccato°, Marzia Tartari°, Andrea Crotti, Donato Goffredo, Marta Valenza, Luciano Conti, Tiziana Cataudella, Blair R.Leavitt, Michael R. Hayden, Tõnis Timmusk, Dorotea Rigamonti and Elena Cattaneo, Huntingtin interacts with REST/NRSF to modulate the transcription of NRSE-controlled neuronal genes. Nature Genetics, in stampa, Settembre 2003, Volume 35. (°co-primi autori)

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