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Il segreto per progettare farmaci efficaci e vivere più a lungo.

GLI SCIENZIATI A CACCIA DI FARMACI CUSTODITI DAGLI OCEANI.

Antinfiammatorio, antidolorifico, antibiotico. Questi sono solo alcuni dei farmaci che si potrebbero ottenere da coralli, spugne e molluschi. Tutti abitanti degli ambienti marini tropicali. Ecosistemi che si candidano a divenire un valido alleato nella lotta a diverse malattie.

In questo articolo scoprirai il segreto per la progettazione di farmaci efficaci che potrebbero di gran lunga migliorare la qualità e la lunghezza della tua vita.

L’alga mortale di Hana.

Prima di cominciare, voglio raccontarti una delle leggende più stupefacenti che io abbia mai ascoltato. Per farti comprendere come, già in tempi antichi, le tribù di pescatori, disperse per le coste del nostro pianeta, sfruttassero molto bene le proprietà di alcune specie marine.

La leggenda narra di un villaggio sull’isola di Maui colpito da una maledizione (Malo, 1938). Durante le battute di pesca in mare, molti sparivano per non fare più ritorno.

Gli abitanti accusarono delle sparizioni un uomo solitario, il quale viveva vicino a una scogliera poco distante, decidendo di vendicarsi. Una volta catturato, scoprirono che l’uomo era in realtà una divinità, mezzo umano e mezzo squalo. Questo però non fermò gli abitanti del villaggio. Lo uccisero per poi spargere le sue ceneri in una pozza di marea, una specie di piscina naturale lungo la costa.

Da quel momento, però, sulle pareti della pozza cominciò a crescere una sorta di alga velenosissima. Ai pescatori bastava strofinarci le lance per uccidere qualsiasi preda. Chiamarono l’alga limu-make-o-Hana, l’alga mortale di Hana, e videro la sua presenza una conseguenza della contaminazione dell’acqua da parte delle ceneri della divinità malvagia.

Trovo questa storia il perfetto esempio per mostrare come le proprietà di alcune sostanze, prodotte da organismi della barriera corallina (o reef), fossero già note alle popolazione locali secoli fa. Queste sostanze, se raffinate e studiate nel modo corretto potrebbero, di certo, diventare dei farmaci molto potenti. E fu proprio questa leggenda a suscitare l’interesse di alcuni scienziati che si misero alla ricerca dell’alga: decisi a svelarne il mistero.

Ti svelo subito il segreto. Oggi sappiamo che l’oggetto della leggenda non è un’alga.

I responsabili delle battute di caccia dei cacciatori della leggenda sono gli zoantidi, un gruppo di coralli. Per quanto questa notizia possa togliere fascino alla storia, la malvagità del dio squalo sembra non giocare nessun ruolo sulla loro pericolosità. Gli zoantidi producono, infatti, una sostanza chiamata palitossina, uno dei composti più velenosi su questo pianeta.

La storia però non finisce qua. Perché se c’è una cosa, che rende la ricerca scientifica in generale così interessante, è proprio la sua imprevedibilità. Non si sa mai dove una scoperta possa portare.

A metà degli anni ’80 ci si rese infatti conto che la palitossina era in grado di promuovere la formazione di tumori nei ratti (Fujiki, et al., 2007).

Il suo particolare meccanismo d’azione ha portato alcuni scienziati a utilizzarla per meglio comprendere il processo e i meccanismi alla base della carcinogenesi (Wattenberg, 2007). La sostanza, che un tempo veniva usata dai pescatori hawaiani per cacciare, oggi viene impiegata nei laboratori per la ricerca sui tumori. Non come componente di una batteria di farmaci antitumorali, ma come sostanza cancerogena in grado di provocare il cancro, al fine di studiarlo e comprenderne i meccanismi molecolari.

A proposito di farmaci antitumorali, vuoi conoscere, un po’ più da vicino le armi della ricerca contro la leucemia? Clicca sul link. O ancora scoprire quali siano tutti farmaci antitumorali?

Ti dirò di più: quello della palitossina non è un caso isolato!

Dal veleno alla medicina.

Quello della palitossina è solo uno dei tanti esempi di sostanze prodotte da invertebrati del reef e sfruttate dagli scienziati nella ricerca. Nemmeno uno dei più incredibili. Un altro caso, quantomai sorprendente, riguarda il veleno prodotto dai coni, un gruppo di temutissimi molluschi (un esemplare nella foto qui a fianco), che potrebbero rivoluzionare il mondo degli antidolorifici (farmaci contro il dolore).

Mi raccomando, se ti trovi in un oceano tropicale e scorgi questo tipo di conchiglia, limitati ad ammirarla. Sono souvenir che possono costare davvero caro.

In natura, questi animali producono un veleno usato per paralizzare le prede tra cui pesci e altri molluschi. La paralisi è una conseguenza delle interazioni tra il veleno e il sistema nervoso dell’organismo colpito; veleno che nei coni non è rappresentato da una singola molecola, ma è in realtà un mix di peptidi, o meglio, corte catene di aminoacidi (Olivera et al., 1985).

I peptidi in questione prendono il nome di conotossine. Il meccanismo d’azione di ciascuna conotossina è complesso e specifico. Per esempio, alcune modificano l’azione dei neurotrasmettitori (molecole responsabili della trasmissione delle informazioni tra un neurone e l’altro) (Protti, et al, 1991), mentre altre possono inibire l’attività di determinati canali ionici  cellulari(Cruz et al, 1986). Strutture responsabili  della comunicazione tra la cellula ed il micro ambiente in cui essa si trova o della comunicazione tra cellule diverse.

Sono proprio i loro meccanismi d’azione che potrebbero rendere le conotossine dei farmaci dal potenziale davvero interessante. Alcune sono già in fase di sperimentazione avanzata con la speranza che possano, in futuro, fungere da potenti analgesici per dolori cronici associati a patologie maligne e non (Alonso et al, 2003). Nel caso della conotossina GVIA, prodotta dal mollusco Conus geographicus, l’efficacia nel ridurre il dolore è addirittura risultata 40 volte superiore alla morfina (Scott et al, 2002). In più, le conotossine non inducono dipendenza (Ren et al, 2015).

Cosa desiderare di più? Ovviamente non è tutto così facile. L’iter che parte dalla scoperta di un nuovi principi attivi alla commercializzazione di farmaci innovativi è quanto mai lungo e ricco di imprevisti. Prima di giungere alla sperimentazione sull’uomo possono passare anche decenni dalla scoperta iniziale.

Le spugne: una miniera di principi attivi.

Gli animali che ad oggi rappresentano i maggiori “fornitori” di molecole attive, con potenziale farmacologico, sono le spugne. Come per la palitossina, anche le proprietà curative delle spugne sono note da secoli. Già nelle opere di Plinio il Vecchio sono citate come rimedio per numerose patologie.

L’alto numero di molecole scoperte in questi organismi è in parte dovuto alla miriade di metaboliti secondari che questi producono. Si tratta di composti che non svolgono funzioni essenziali per la crescita o per la riproduzione e per questo sono definiti secondari. Svolgono comunque ruoli importanti, che nelle spugne spaziano dalla predazione alla competizione per lo spazio e possono giungere ad impedire la crescita batterica o di altri organismi su di esse (Procks, et al., 1994 ).

Ad esempio, due sostanze, la spongouridina e la spongotimidina, prodotte dalla spugna caraibica Tactitethya crypta, sono state il punto di partenza per lo sviluppo della citarabina, nota anche come ARA-C, che oggi rappresenta uno tra i farmaci chemioterapici più potenti, utilizzato per diversi tipi di tumore del sangue (Proksch, et al., 2002).

Ma non è tutto. Perché le stesse due molecole hanno anche portato allo sviluppo della vidarabina (ARA-a) che funge da antivirale contro l’herpes (Proksch, et al., 2002).

Ti sembra abbastanza? Non è finita qui. Abbiamo appena cominciato.

Decine di molecole prodotte dalle spugne, caratteristiche non solo delle barriere coralline, sono in fase di sperimentazione come farmaci anticancro (Spikema, et al., 2005). Un trend che non sembra destinato a rallentare. Nel solo quinquennio 2008 -2012, il numero di sostanze attive isolate dalle spugne equivale a 1499, per un totale ad oggi di quasi 5000 (Mehbub, et al., 2014). Ovviamente, non tutte porteranno allo sviluppo di farmaci.

Certo è che il mare si sta dimostrando un vero e proprio alleato alla lotta contro diverse malattie.

Un patrimonio da sfruttare.

Quello che vi ho illustrato, finora, è ovviamente solo una parte dell’universo che compone il potenziale farmacologico delle barriere coralline e di riflesso del mare in generale.

Il reef è, infatti, insieme alla foresta pluviale, l’ecosistema caratterizzato dalla più alta biodiversità al mondo.

Migliaia di specie abitano questo ambiente unico e tantissime altre devono ancora essere scoperte e studiate. Inoltre, per molte di quelle che già conosciamo, la letteratura è limitata a qualche articolo, magari di decenni fa.

Là sotto, nei fondali più oscuri degli oceani e dei mari di tutto il globo, viene letteralmente custodito un patrimonio di proteine, composti e altre molecole dal potenziale stupefacente. Un patrimonio che va esplorato, studiato, e usato come punto di partenza per la ricerca di nuovi farmaci.

Chi può conoscere tutti i benefici che potranno derivare dallo studio degli organismi marini? La risposta, per adesso, è nessuno. Sicuramente lo sviluppo di nuovi farmaci di origine naturale potrà migliorare e allungare la nostra qualità di vita.

Questo è uno dei motivi per cui va riscoperta l’importanza della ricerca di base. Quella che potrebbe benissimo scaturire dalla curiosità di un ricercatore, nata magari dopo aver letto una leggenda hawaiana. Va riscoperta la ricerca che non si prefigge di risolvere un problema specifico, ma che mira semplicemente a capire come funziona il mondo. Troppo spesso partiamo dal problema per trovare la soluzione.

E se la soluzione fosse sotto i nostri occhi? Magari a 15 metri sotto il livello del mare.

BIBLIOGRAFIA

 

A cura di Nicola Conci. Revisionato da Francesco Rossi.


About the Author : Nicola Conci

Biologo Marino. Giramondo. Inguaribile ottimista. Appassionato di mare.

2 Comments
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  2. […] bioluminescenza è legata soprattutto agli organismi marini a volte anche tassonomicamente distanti tra loro (Ctenofori, Anellidi, Molluschi, Pesci, […]

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