Il sistema immunitario innato è la prima linea di difesa, con cellule che identificano rapidamente i motivi “estranei” da virus e batteri e organizzano un contrattacco per eliminarli. Come strategia chiave per rilevare la presenza di agenti patogeni, le cellule del sistema immunitario innato utilizzano i recettori che possono identificare il DNA microbico e attivano a sua volta una proteina chiamata STING (stimolatore dei geni dell’interferone). Una volta attivato, STING attiva geni che aiutano le cellule combattere l’agente patogeno infettante. Nondimeno, il sistema immunitario innato può rivoltarsi contro il nostro corpo, causando una serie di malattie definite auto-infiammatorie. Ma anche se le molecole coinvolte nel sistema immunitario innato sono ben studiate, lo sviluppo di farmaci che agiscono su specifiche molecole di interesse è ancora una grande sfida. Ora, gli scienziati dell’EPFL hanno scoperto due serie di molecole di piccole dimensioni, che possono bloccare efficacemente una via centrale del sistema immunitario innato, offrendo un nuovo modo promettente per il trattamento delle malattie autoinfiammatorie. Lo studio è pubblicato su Nature. Andrea Ablasser e il suo team all’EPFL hanno scoperto composti di prima classe che legano in modo specifico STING e bloccano efficacemente la sua attività.
Il team ha utilizzato un test di screening per trovare molecole in grado di sopprimere l’attivazione cellulare mediata da STING. Da questi hanno estratto due serie di composti separati che possono bloccare STING, sia nelle cellule umane che in quelle dei topi. Per scoprire il meccanismo d’azione dei composti, i ricercatori hanno faticosamente mutato alcuni degli amminoacidi che compongono STING per scoprire quali sono i bersagli presi dai composti. Così facendo, gli scienziati hanno identificato un residuo di cisteina conservata, che si lega irreversibilmente ai composti. Come conseguenza di questa interazione, questo particolare residuo di cisteina non può più subire la palmitoilazione – una modificazione delle proteine che lega un acido grasso (acido palmitico) a STING. Sebbene non si sappia esattamente come questo processo si colleghi all’attività di STING, gli scienziati hanno osservato che quando STING è stato attivato nel corso dei loro esperimenti, ha formato cluster (aggregati). Questa osservazione aggiunge la prova che è necessaria la palmitilazione perché STING svolga il suo ruolo durante le risposte immunitarie innate, presentando un altro potenziale bersaglio per il blocco di STING nel contesto della malattia autoinfiammatoria.
Infine, il team ha effettuato studi pre-clinici per testare l’effetto dei composti sulle attuali malattie autoinfiammatorie. Si tratta di un gruppo di patologie in cui sono coinvolti proteine infiammatorie che si collegano ai segnali di STING. Fra queste l’artrite giovanile idiopatica, la gotta, l’emoglobinuria parossistica notturna e la febbre mediterranea familiare. Per questo, gli scienziati hanno usato i composti per trattare i topi con mutazioni che costitutivamente attivano STING, producendo così un tipo di malattia autoinfiammatoria simile a quella osservata negli umani. In una scoperta eccitante, il trattamento con entrambe le classi di composti ha ridotto significativamente le principali caratteristiche patogeniche nei topi. Di importanza, un test in vitro su cellule umane coltivate con queste piccole molecole ha anche dimostrato l’efficacia nel bloccare la versione umana di STING che supporta ulteriormente il potenziale terapeutico di questi composti nell’uomo. Questo lavoro ha scoperto un meccanismo inaspettato per colpire STING e ha fornito la prima dimostrazione che le terapie anti-STING potrebbero essere efficaci nelle patologie autoinfiammatorie. Tuttavia, la conferma di questo effetto richiederebbe studi clinici formali.
Nel frattempo, gli autori hanno presentato domande di brevetto provvisorie relative a questi composti. E non senza ragione.
- a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
Pubblicazioni scientifiche
Haag SM et al., Ablasser A. Nature. 2018 Jul 4.
Kimura Y et al., Yanai H Cancer Sci. 2018 Jul 7.
Iurescia S et al. Front Immunol. 2018 Apr 9;9:711.
