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Il potenziale terapeutico dei peptidi

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Veleni animali come risorsa naturale per nuovi farmaci

“L’insulina è un ottimo esempio di farmaco peptidico di successo che è stato essenziale per la salute di milioni di pazienti diabetici negli ultimi 100 anni”, afferma Markus Muttenthaler, che guida i gruppi di ricerca presso l’Istituto di chimica biologica della Facoltà di chimica a Università di Vienna e presso l’Istituto di bioscienze molecolari, presso l’Università del Queensland a Brisbane.

Pubblicità e progresso

In tutto il mondo, le terapie peptidiche rappresentano il 5% del mercato farmaceutico globale, con vendite globali che superano i 50 miliardi di dollari. Più di 150 peptidi sono in fase di sviluppo clinico e altri 400-600 peptidi sono in fase di studi preclinici.

I farmaci peptidici hanno uno spazio distinto nel panorama farmaceutico. Sono più piccoli dei farmaci a molecola piccola, che detengono la quota maggiore di terapie sul mercato, e più grandi dei farmaci biologici prodotti geneticamente come gli anticorpi. Rispetto alle piccole molecole, i peptidi sono spesso più potenti e selettivi e quindi hanno meno effetti collaterali; rispetto agli anticorpi, la loro produzione è più economica e presentano alcuni vantaggi nella ricerca sul cancro, ad esempio possono penetrare più facilmente nei tessuti (tumorali). Tuttavia, il 90% dei farmaci peptidici deve essere iniettato, poiché il sistema digerente li scompone rapidamente se assunti per via orale.

Vaste librerie di peptidi

Secondo gli autori corrispondenti, Assoc. Prof. Markus Muttenthaler e il suo collega australiano, Prof. Paul F. Alewood, il crescente interesse per i farmaci peptidici richiede “strategie efficaci per la scoperta di piste terapeutiche”. Una tendenza chiave nella scoperta di farmaci peptidici è la creazione e l’evoluzione diretta di vaste librerie di peptidi basate sulle più recenti tecnologie di visualizzazione, un concetto che è stato riconosciuto con il Premio Nobel per la Chimica nel 2018.

L’esplorazione sistematica dei veleni animali è un’altra tendenza chiave che guida la scoperta di farmaci peptidici e “ci consente di sfruttare le vaste librerie di peptidi naturali e selezionate dall’evoluzione nel corso di milioni di anni per la scoperta di lead terapeutici”, afferma Muttenthaler, che è molto attivo in questo spazio.

Nuove intuizioni

In uno studio recente, il team di Muttenthaler ha coniugato chimicamente un peptide di veleno di ragno con un peptide di veleno di scorpione. Entrambe le sostanze utilizzano meccanismi diversi per bloccare un canale ionico che svolge un ruolo importante nella segnalazione del dolore. “Il collegamento dei due diversi meccanismi di legame ha provocato un blocco irreversibile del canale ionico e il concetto potrebbe essere utile per un sollievo prolungato dal dolore”, afferma Muttenthaler.

In un secondo studio, il suo team, insieme al gruppo di Christophe Duplais nella Guyana francese, ha analizzato il veleno della specie di formica brasiliana, il penetratore Pseudomyrmex, e ha sintetizzato e caratterizzato il componente più attivo. Il potente effetto paralitico del peptide velenoso isolato contro i parassiti delle piante potrebbe fungere da promettente vantaggio per biopesticidi ecologici e meno pericolosi.

Identificare il giusto spazio nel panorama dei farmaci 

I peptidi sono molecole di segnalazione della vita che controllano molte funzioni fisiologiche: “Quando si studiano prodotti naturali e antibiotici complessi come la vancomicina, spesso possono volerci anni per stabilire una sintesi chimica; i composti peptidici scoperti di recente, tuttavia, possono essere sintetizzati in pochi giorni, il che notevolmente accelera la ricerca e lo sviluppo di nuove terapie peptidiche “, spiega Muttenthaler. “Tuttavia, è fondamentale identificare il giusto spazio farmacologico in cui il farmaco peptidico può sovraperformare i farmaci a piccole molecole o i farmaci biologici”.


Pubblicazione in Nature Reviews Drug Discovery :
Trends in peptide drug discovery, di Markus Muttenthaler, Glenn F. King, David J. Adams e Paul F. Alewood, in: Nature Reviews Drug Discovery 2021,
DOI: 10.1038 / s41573-020-00135 -8

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