Un intervento farmacologico diretto contro la proliferazione delle cellule tumorali è al centro di uno studio condotto dai ricercatori del dipartimento di Drug Discovery and Development (D3) dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e pubblicato dalla rivista internazionale Scientific Reports con il titolo “Discovery of highly potent acid ceramidase inhibitors with in vitro tumor chemosensitizing activity” (http://www.nature.com/srep/2013/130108/srep01035/full/srep01035.html). I risultati mostrano l’azione inibitoria di nuovi farmaci sull’attività della ceramidasi acida, una proteina che aumenta l’aggressività delle cellule tumorali e ne favorisce la resistenza agli agenti chemioterapici e alla radioterapia.
La ricerca è stata coordinata dal Prof. Daniele Piomelli, direttore del dipartimento di Drug Discovery and Development dell’Istituto Italiano di Tecnologia, con la partecipazione di ricercatori dell’University of California, Irvine, e dell’Università di Modena e Reggio Emilia.
La ceramidasi acida è un enzima che regola la quantità di ceramide, un importante messaggero lipidico coinvolto nel controllo della proliferazione e della morte cellulare. Un aumento dell’attività di quest’enzima causa la diminuzione dei livelli cellulari di ceramide, che accelera a sua volta la crescita delle cellule tumorali e ne aumenta le capacità di resistenza. Questa situazione è spesso osservata in tumori umani, come per esempio in vari tipi di melanoma e di cancro al colon, alla prostata e al seno.
«Il nostro obiettivo è stato quello di identificare una nuova classe di farmaci capaci di inibire in maniera potente e selettiva la ceramidasi acida per indebolire le cellule tumorali e aumentare l’efficacia delle attuali terapie - commenta ilProf. Piomelli - Quest’azione sensibilizzante può essere di grande aiuto, soprattutto nei casi purtroppo frequenti in cui i pazienti sviluppano resistenza agli agenti chemioterapici e alla radioterapia».
Il punto di partenza della ricerca è stato un composto già utilizzato in clinica per il trattamento dei tumori al colon, il Carmofur, il cui meccanismo di azione non era però noto. «Abbiamo scoperto che il Carmofur è un potente inibitore della ceramidasi acida e che quest’azione è all’origine del suo effetto antitumorale”, spiega la dott.ssa Natalia Realini,ricercatrice del dipartimento D3 di IIT e prima autrice dello studio - Partendo da quest’osservazione abbiamo creato una serie di nuove molecole e abbiamo dimostrato che esse sono in grado di potenziare l’azione di farmaci chemioterapici su colture di cellule tumorali umane. E’ importante ricordare che queste sono le prime molecole capaci di inibire in maniera potente la ceramidasi acida, sia in vitro, che in vivo».
I prossimi passi saranno rivolti all’ottimizzazione chimica dei nuovi inibitori, cioè ad aumentarne selettività, sicurezza e facilità di somministrazione.
Drug Discovery and Development (D3)
Il Dipartimento Drug Discovery and Development (D3), guidato dal Prof. Daniele Piomelli, è dedicato alla ricerca di farmaci innovativi, diretti verso tre delle maggiori patologie del XXI secolo: dolore, infiammazione e neurodegenerazione. Per poter affrontare queste gravi malattie, il D3 integra e canalizza l’impegno scientifico in progetti commercialmente perseguibili e con un impatto reale sulla vita di tutti i giorni. Questo viene ottenuto attraverso la collaborazione con partner del settore pubblico e privato, per facilitare il progresso dalla scoperta e sviluppo alla clinica e disponibilità sul mercato.
Per garantire i migliori risultati, il D3 riunisce 80 scienziati altamente qualificati provenienti sia dall’industria, sia mondo accademico, suddivisi in 4 divisioni, in continua collaborazione per la condivisione della conoscenza: Chimica Medica, Farmacologia, Chimica Computazionale e Biofisica Strutturale, Risonanza Magnetica Nucleare (NMR). I laboratori occupano 2.200 metri quadrati e sono dotati di strumenti all’avanguardia e un ambiente ultra-moderno, con un investimento di 12 milioni di Euro nella struttura e nella strumentazione.
