Riassunto analitico
La fibrosi cistica (CF) è la malattia genetica rara più diffusa al mondo causata da mutazioni del gene che codifica per CFTR, il regolatore transmembrana della conduttanza della fibrosi cistica. Al giorno d’oggi sono note più di 2000 mutazioni e il loro effetto è quello di impedire alla proteina CFTR di fungere da canale ionico per il trasporto degli ioni cloro. La sua disfunzione causa una malattia multisistemica, caratterizzata da secrezioni dense e viscose soprattutto nell’apparato respiratorio. Il 10% dei pazienti affetti da CF possiede una mutazione nonsenso del gene codificante CFTR dovuta ad inserzione, delezione o sostituzione di basi. Queste mutazioni determinano l’inserimento di un codone di stop prematuro nell’mRNA la cui traduzione porta ad una proteina troncata e priva di funzione. Quando fu scoperta la malattia nel 1938, la sopravvivenza era limitata all’età infantile mentre oggi si riescono a superare i 40 anni. L’aumento dell’aspettativa di vita è data dalla disponibilità di nuove strategie terapeutiche tra le quali molecole in grado di indurre “readthrough” traduzionale (TRID, Translational readthrough inducing drugs). La “readthrough” traduzionale è un processo fisiologico che può avvenire occasionalmente (frequenza dello 0,1%) nel corso della traduzione e consiste nell’inserimento di un aa-tRNA in corrispondenza di un codone di stop. Questo permette di sopprimere il codone di stop producendo una proteina più lunga nella porzione carbossi-terminale senza alterare la cornice di lettura. Quando una mutazione nonsenso trasforma un codone codificante un amminoacido in un codone di stop prematuro la “readthrough” traduzionale può essere sfruttata come approccio terapeutico tramite molecole capaci di indurla per sopprimere codoni di stop prematuri (PTC readthrough) e consentire la continuazione della traduzione per formare una proteina di lunghezza normale ripristinandone la funzione. I primi farmaci utilizzati furono gli amminoglicosidi, una classe di antibiotici usati per interferire con la sintesi proteica dei batteri Gram negativi. La loro capacità di interagire con la regione del ribosoma in cui avviene il corretto appaiamento codone-anticodone tra mRNA e tRNA diminuisce la fedeltà della traduzione inducendo un'alta frequenza di “readthrough”; ciò ha permesso di utilizzarli per la terapia di soppressione delle mutazioni nonsenso. Gentamicina e Geneticina hanno dato i migliori risultati, ma la loro applicazione clinica è stata limitata a causa dei numerosi effetti nefrotossici e ototossici. È stata quindi progettata la molecola ELX-02, risultata meno tossica, più specifica nel discriminare PTC da codoni di stop naturali ed in grado di stabilizzare l’mRNA anomalo per cui attualmente è in corso uno studio di fase II per la cura della CF. Un altro tentativo è stato quello di sintetizzare molecole che contenessero l’1,2,4-oxadiazolo, di cui il rappresentante più importante è PTC124, chiamato anche Ataluren. Questo composto è giunto fino alla fase III della sperimentazione per la cura della CF, ma purtroppo lo studio è stato bloccato nel 2017 poiché, nonostante tutti i pazienti avessero notevoli giovamenti, nessun dato è risultato statisticamente significativo. Inoltre, non si è ottenuto un miglioramento della qualità di vita tale da giustificarne l’immissione in commercio.
Tramite ottimizzazioni chimiche, incentrate al perfezionamento delle relazioni struttura/attività della molecola, sono state prodotte le molecole NV848, NV914 e NV930, che già dai primi test in vitro stanno dando ottimi risultati. La terapia di soppressione delle mutazioni nonsenso mediante l’induzione di “readthrough” è un campo di ricerca ancora in evoluzione che rappresenta un approccio terapeutico promettente per la cura di diverse malattie genetiche causate dalla presenza di PTC nell'mRNA.
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