Light micrograph of human cardiac muscle. Credit: Choksawatdikorn/ SPL/ Getty.
Un gruppo di scienziati italiani ha scoperto tre proteine che potrebbero prevenire la morte delle cellule del muscolo cardiaco dopo un infarto. Utilizzando un nuovo metodo di screening in vivo, gli scienziati hanno individuato i 3 fattori fra 1.198 proteine secrete da cellule di topo nel flusso sanguigno dell'animale. Somministrate ai topi dopo un attacco cardiaco, le proteine Chrdl1, Fam3c e Fam3b hanno ridotto in modo significativo i danni al tessuto. Questo sistema di selezione di cadidati farmaci, descritto in uno studio pubblicato su Science Translational Medicine, potrebbe essere applicato ad altre malattie degenerative1.
Se il flusso sanguigno al cuore viene interrotto, cioè si verifica un infarto, le cellule muscolari cardiache iniziano a morire. La necrosi del tessuto continua ad espandersi anche dopo il ripristino del flusso sanguigno. "Quando il danno è fatto, non c'è molto che possiamo fare, perché i cardiomiociti, le cellule del muscolo cardiaco, non hanno la capacità di rigenerarsi", dice Mauro Giacca, autore senior del lavoro, già direttore generale del Centro Internazionale di Ingegneria Genetica e Biotecnologie di Trieste, dove è iniziata la ricerca, e attualmente al King's College di Londra e all'Università di Trieste. Un farmaco in grado di proteggere le cellule dai danni cambierebbe le carte in tavola.
Gli scienziati hanno creato una libreria di 1.198 geni, che codificano per tutte le proteine di topo secrete all'esterno delle cellule. Hanno somministrato questi geni ai cardiomiociti mediante vettori virali, iniettandoli in vivo nei cuori dei topi. Hanno raggruppato 50 geni per iniezione e ne hanno iniettato uno per topo subito dopo aver indotto l'infarto negli animali.
Ogni cellula cardiaca raggiunta da un vettore virale produceva le proteine corrispondenti. Quelle che producevano fattori protettivi avevano maggiori probabilità di sopravvivere. Tre settimane dopo, gli scienziati hanno esaminato il tessuto cardiaco dei topi. "Abbiamo usato il sequenziamento per cercare i geni trasferiti nelle cellule cardiache sopravvissute, e abbiamo confrontato le loro frequenze con quelle del preparato virale prima dell'iniezione", spiega Giacca. “I geni che inducono protezione erano stati selezionati positivamente rispetto agli altri, e abbiamo chiamato questo metodo FunSel, da selezione funzionale". Il metodo ha permesso al gruppo di identificare le tre proteine più efficaci. In seguito, i ricercatori hanno studiato e descritto anche il meccanismo di protezione, dimostrando che i tre fattori sono ugualmente efficaci quando vengono somministrati per via endovenosa come proteine.
"Stiamo testando le tre proteine nei maiali e, tra un paio d'anni, speriamo di iniziare gli studi clinici sui pazienti umani", spiega Giacca, che ha creato un'azienda per produrre le proteine. Con una società che ha co-fondato nel 2020, Giacca sta anche utilizzando la piattaforma FunSel per cercare fattori che proteggano le cellule renali dai danni delle malattie renali croniche.
