Una ricerca UNIPV AIRC dimostra che i due antibiotici polimixina B e polimixina E hanno attività antitumorale. I due antibiotici, usati da molto tempo nel trattamento di infezioni antibiotico-resistenti, sono in grado di inibire un enzima correlato all’insorgenza e allo sviluppo di alcune forme di tumori solidi e leucemie.

La scoperta del Dipartimento di Biologia e Biotecnologie dell’Università di Pavia è frutto di una ricerca finanziata dall’Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro.

Lo studio è stato pubblicato dalla rivista internazionale Science Advances nell’articolo “Polymyxins and quinazolines are LSD1/KDM1A inhibitors with unusual structural features”.

Gli antibiotici polimixina B e polimixina E sono in grado di inibire l’enzima demetilasi LSD1, coinvolto nella regolazione del destino cellulare e nell’insorgenza di tumori solidi e leucemia
Gli antibiotici polimixina B e polimixina E sono in grado di inibire l’enzima demetilasi LSD1, coinvolto nella regolazione del destino cellulare e nell’insorgenza di tumori solidi e leucemia

Lo sviluppo dei tumori non è associato esclusivamente a mutazioni della sequenza di basi del DNA. Anche le alterazioni epigenetiche, responsabili delle modificazioni chimiche che modulano l’espressione dei geni, hanno un ruolo nel cancro. Esistono, infatti, sperimentate terapie anti-epigenetiche usate in sinergia con la classica chemioterapia antitumorale.

Lo studio sull’attività della polimixina B e della polimixina E

Un gruppo di ricercatori di biologia strutturale del Dipartimento di Biologia e Biotecnologie dell’Università di Pavia guidato da Andrea Mattevi, in collaborazione con il gruppo di Antonello Mai dell’Università la Sapienza di Roma, ha scoperto che gli antibiotici polimixina B e polimixina E (nota anche come colistina) sono in grado di inibire l’enzima demetilasi LSD1

La peculiare struttura macrociclica carica positivamente delle polimixine B ed E forma una corona in grado di interagire con le cariche negative presenti all’ingresso del sito attivo dell’enzima, bloccandone l’attività, come evidenziato da studi di cristallografia a raggi X.

L’istone demetilasi LSD1 sta emergendo come un nuovo bersaglio per la cura del cancro, essendo coinvolto nella regolazione del destino cellulare e nell’insorgenza di tumori solidi e leucemia. La deregolazione dell’istone LSD1, infatti, è correlata all’insorgenza del cancro.

Attualmente tre composti in grado di inibire in maniera irreversibile l’enzima sono in fase di sperimentazione clinica, mentre la ricerca continua a focalizzarsi sullo sviluppo di inibitori innovativi e reversibili.

È possibile visionare un video esplicativo dello studio

La polimixina B ed E

Le gravi infezioni causate dai batteri resistenti ai comuni antibiotici, in particolare batteri Gram-negativi, ha portato al riutilizzo di vecchi farmaci antimicrobici, caduti in disuso per l’elevata tossicità, tra cui le polimixine B ed E (colistina). Questi antibiotici dall’elevata complessità chimica, prodotti in natura da diverse specie di Bacillus polymyxa, sono efficienti nel combattere infezioni sostenute da batteri Gram-negativi come Pseudomonas aeruginosa e Acinetobacter baumannii.

Diversi studi hanno inoltre dimostrato una diminuzione degli effetti avversi rispetto al passato.

«La speranza – commenta Andrea Mattevi – è che, grazie al sostegno di AIRC, composti di origine naturale come le polimixine, possano essere rivalutati per il trattamento simultaneo di infezioni batteriche nel contesto di altre patologie correlate all’istone demetilasi LSD1, quali leucemia e tumori solidi, aprendo la strada allo sviluppo di nuovi inibitori epigenetici».

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