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Disturbo dello spettro autistico: testato nuovo farmaco

USA. Nuova sostanza farmacologica potrebbe risultare efficace nella cura di molte forme di autismo

A cura di: Redazione

California. Testato su topi di laboratorio un nuovo farmaco che potrebbe risultare efficace nella cura di gran parte delle forme di disturbo dello spettro autistico riscontrabili negli esseri umani. La sostanza - chiamata NitroSynapsin - sarebbe in grado di ristabilire l'equilibrio tra stimoli eccitatori e stimoli inibitori dei neuroni, riportandoli così a funzionare correttamente.

Lo studio - pubblicato il 14 Novembre 2017 sulla rivista online Nature Communication - è stato condotto presso il The Scripps Research Institute (TSRI) di La Jolla ed è nato dalla collaborazione di scienziati appartenenti a diversi enti di ricerca - come l'Università della California, la Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, la Scintillon Institute, la San Diego School of Medicine, ecc. -, guidati dal Dott. Stuart Lipton, neurologo clinico, neuroscienziato e professore del Dipartimento di Neuroscienze del TSRI.

Premesse dello Studio

Disfunzione del gene MEF2C e sindrome di Rett. Nel 1993 Lipton ed il suo team avevano scoperto come un nuovo gene chiamato MEF2C avesse un ruolo importante nello sviluppo cerebrale: era, infatti, coinvolto nel differenziamento neuronale (la fase durante la quale le cellule assumono caratteristiche e funzioni diverse), nella sopravvivenza dei neuroni, nella formazione delle sinapsi.
Una ricerca successiva mostrò come una disfunzione di questo gene durante lo sviluppo fetale dei topi di laboratorio portasse alla nascita di roditori con anomalie nella rete elettrofisiologica e deficit comportamentali simili a quelli della Sindrome di Rett.

Mutazione del gene MEF2C e sindrome MHS. In seguito, ulteriori studi fecero emergere casi di bambini affetti da un disturbo analogo. Nel DNA umano esistono 2 copie di ogni gene (una proveniente dal padre, l'altra dalla madre): in questi bambini una delle copie del gene MEF2C presentava una mutazione. Si è parlato allora di MEF2C Haploinsufficiency Syndrome (MHS), Sindrome da aploinsufficienza MEF2C, un disturbo dello sviluppo neurologico che viene associato anche all'autismo.
La sindrome MHS, in realtà, rappresenta solo una percentuale minore di casi di disturbo dello spettro autistico; tuttavia ulteriori ricerche in questo campo negli ultimi anni hanno messo in evidenza come molte delle mutazioni alla base dell'autismo coinvolgano spesso geni che normalmente vengono attivati proprio dal MEF2C.

Memantina e NitroSynapsin. Tra le caratteristiche che sono state associate al disturbo dello spettro autistico vi è lo squilibrio nel rapporto tra eccitazione/inibizione nei circuiti nervosi.
La memantina un farmaco che viene utilizzato per il trattamento dell'Alzheimer è stata indicata come sostanza capace di migliorare lo squilibrio nel rapporto eccitazione/inibizione dell'ippocampo. Tuttavia, durante studi clinici avanzati con esseri umani questa sostanza farmacologica non si era dimostrata efficace per il trattamento dell'autismo.
Proprio per questo il Dott. Lipton ed il suo team hanno deciso di sintetizzare nuove sostanze, fino ad arrivare al composto utilizzato nella presente ricerca, correlato alla memantina e chiamato NitroSynapsin per via della sua capacità di ripristinare numero e funzione sinaptica. Nello specifico, la NitroSynapsin sarebbe in grado di ridurre l'eccesso di attività neurale.

Sviluppo, risultati e conclusioni

Sviluppo. Per poter condurre l'esperimento, i ricercatori americani hanno letteralmente progettato in laboratorio topi portatori di una sola copia del gene MEF2C funzionante. Gli animali, dunque, presentavano disturbi identici a quelli della sindrome MHS degli esseri umani (disturbi della memoria spaziale, movimenti ripetitivi, ecc.).

Al fine di assicurare uniformità nell'esperimento, sono stati utilizzati solo roditori maschi.
Per 3 mesi i topi sono stati sottoposti a trattamenti farmacologici: a partire dalle 2,5 settimane di età e per due volte al giorno, hanno ricevuto un'iniezione di memantina o NitroSynapsin oppure di PBS - Phosphate Saline Buffer - una soluzione tampone.

Nel corso della ricerca sono stati utilizzati vari test neurocomportamentali, tra cui il labirinto acquatico di Morris, il labirinto di Barnes, l'interazione sociale a tre camere, etc.
Dopo aver eseguito i test, i topi sono stati analizzati attraverso immunoistochimica o elettrofisiologia.

Risultati della ricerca. L'esperimento ha portato risultati importanti soprattutto per gli animali trattati con la nuova sostanza farmacologica. La somministrazione di NitroSynapsin, infatti, ha migliorato i deficit cognitivi dei topi affetti da MHS, le loro interazioni sociali, il comportamento ripetitivo anormale.
Per esempio, il primo test comportamentale al quale sono stati sottoposti gli animali è stato il test del labirinto acquatico di Morris, utilizzato per verificare apprendimento spaziale e capacità di memoria. Durante questo test, i topi con MHS ai quali era stato somministrato PBS avevano mostrato difficoltà nei primi 2 giorni nel trovare la piattaforma nascosta rispetto ai topi del gruppo di controllo; i topi con MHS trattati con NitroSynapsin, invece, avevano ottenuto prestazioni migliori. Inoltre, dopo 24 ore dal momento in cui tutti gli animali erano riusciti a raggiungere i criteri necessari per il test (impiegare 20 secondi per trovare la piattaforma nascosta), è stato eseguito il test della sonda per esaminarne la memoria. In questo caso, i topi di controllo avevano mostrato una conservazione normale della memoria, avendo trascorso più tempo sul quadrante bersaglio dove prima si trovava la piattaforma; i topi con MHS trattati con PBS non avevano mostrato preferenze tra quadrante bersaglio e quadrante opposto; i topi con MHS a cui era stato somministrato il nuovo farmaco, invece, avevano passato più tempo sul quadrante bersaglio. La sostanza, dunque, era riuscita a normalizzare la memoria degli animali trattati.

Inoltre, dall'analisi di sezioni cerebrali dei roditori è emerso come la NitroSynapsin, contribuendo a ridurre la segnalazione di eccitatori in eccesso nel cervello, fosse riuscita a ripristinare l'equilibro tra eccitazione/inibizione nei circuiti nervosi.

Conclusione. Per il Dott. Lipton i risultati ottenuti con questo esperimento aprono a nuove prospettive per il futuro per quanto riguarda la cura dell'autismo: dal momento che nel disturbo sono coinvolti geni normalmente attivati dal MEF2C, la speranza è che un trattamento efficace con l'MHS risulti altrettanto valido anche contro altre forme di autismo.

Fonte

• Stuart A. Lipton et al., "NitroSynapsin therapy for a mouse MEF2C haploinsufficiency model of human autism", articolo pubblicato su Nature Communications, 14 Novembre 2017
  www.nature.com/articles/s41467-017-01563-8

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L'articolo «Disturbo dello spettro autistico: testato nuovo farmaco» è stato pubblicato nel N° 142 della Newsletter.