8 Giugno 2005
La Jolla, CA – I misteriosi prioni altamente infettivi, che causano la grave distruzione del cervello che caratterizza la "mucca pazza" e diverse malattie degenerative del cervello umano, possono essere resi innocui in laboratorio mediante una leggera alterazione della conformazione tridimensionale o della forma della struttura della proteina prionica.
La scoperta, che apre nuove direzioni per i ricercatori che studiano le malattie da prioni attualmente incurabili negli esseri umani e negli animali, è riportata nel numero di questa settimana. Nature di uno scienziato del Salk Institute Roland Riek e colleghi, insieme ai collaboratori in Francia e Svizzera.
Riek e i suoi colleghi hanno utilizzato un fungo come sistema modello perché i suoi prioni sono più facili da isolare e gestire rispetto ai prioni umani e di altri mammiferi. "È un sistema fantastico per studiare i componenti strutturali dei prioni e misurarne l'infettività", ha affermato Riek.
"Questa scoperta è molto interessante da un punto di vista scientifico di base perché dimostra che una specifica conformazione della proteina prionica è l'entità infettiva, e anche che possiamo facilmente distruggere l'infettività del prione alterandone la forma", ha detto Riek. "Ora dobbiamo scoprire se questo vale anche per i prioni dei mammiferi".
Identificati solo circa 25 anni fa, i prioni sono agenti infettivi molto insoliti che si trovano sulla superficie esterna delle membrane cellulari di molti organismi, tra cui l'uomo.
Così piccole da non poter essere visualizzate nemmeno con i microscopi più potenti, le proteine prioniche esistono in natura in due forme: una forma normale (non infettiva) e la struttura anomala che si riscontra nella malattia della mucca pazza, nella scrapie, nel kuru e in molte altre infezioni cerebrali.
La maggior parte delle infezioni da prioni inizia quando la forma normale, per ragioni sconosciute, si trasforma spontaneamente nella forma infettiva che uccide le cellule cerebrali. L'infezione si diffonde attraverso un processo simile a una reazione a catena che inizia quando il primo prione anomalo "etichetta" un prione con una conformazione normale e lo costringe ad adottare la forma anomala. Questo nuovo prione "anomalo" si unisce al gioco dell'etichetta, costringendo un altro prione normale ad assumere la forma anomala.
Studi precedenti hanno rivelato che il passaggio di un prione dalla forma normale a quella infettiva è associato a un cambiamento nella forma tridimensionale ripiegata, o conformazione, della struttura proteica del prione. Basandosi su ricerche che hanno identificato la parte della proteina prionica che rende infettivo un prione fungino, Riek e colleghi hanno scoperto che questa regione critica forma una struttura piatta chiamata foglietto beta.
Utilizzando una tecnica di ingegneria genetica chiamata mutazione puntiforme, che modifica uno alla volta ogni componente amminoacidico della proteina prionica, gli scienziati del Salk hanno creato diverse versioni del prione per determinare se la forma piatta del foglietto beta fosse necessaria affinché il prione fosse infettivo.
Il team del Salk ha scoperto che la distruzione della forma del foglietto beta rendeva il prione innocuo. Non era più in grado di diffondersi nella cellula fungina e di "etichettare" altri prioni, rendendoli infettivi.
Questa ricerca apre nuove direzioni per i ricercatori che studiano le malattie da prioni negli esseri umani e in altri animali, poiché colpire la forma del foglietto beta potrebbe rivelarsi una strategia per controllare le temute e incurabili malattie da prioni che causano la degenerazione cerebrale, come l'encefalopatia spongiforme bovina.
Lo studio potrebbe anche contribuire a migliorare la nostra comprensione di malattie neurodegenerative come l'Alzheimer, in cui le cellule cerebrali si "riempiono" gradualmente di strutture simili al foglietto beta del prione, collegate alla morte delle cellule cerebrali.
Il Salk Institute for Biological Studies di La Jolla, in California, è un'organizzazione indipendente senza scopo di lucro per la ricerca di base sulle origini molecolari della salute e delle malattie. Il Dott. Jonas Salk, il cui vaccino antipolio ha praticamente debellato la poliomielite nel 1955, fondò l'istituto nel 1960 grazie alla donazione di un terreno da parte della città di San Diego e al sostegno finanziario della March of Dimes.
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