Il "Drug Repositioning" come strategia terapeutica per il trattamento dell'Atrofia Muscolare Spinale.

L’Atrofia Muscolare Spinale (SMA) è una patologia neurodegenerativa dell’infanzia, causata dalla delezione o mutazione del gene per la sopravvivenza del motoneurone 1 (SMN1), che codifica per la proteina SMN; l'omologo SMN2 subisce uno splicing alternativo e produce quasi esclusivamente una proteina tronca (SMN∆7), rapidamente degradata. La principale conseguenza è la degenerazione dei motoneuroni inferiori, con conseguente atrofia e paralisi muscolare. Le attuali terapie disponibili incrementano l’espressione di SMN, migliorando la qualità della vita dei pazienti, ma presentano una serie di limiti (costo elevato, via di somministrazione invasiva, incognita sugli effetti a lungo termine). Per questo motivo, la ricerca di nuovi farmaci continua, anche sfruttando l’approccio del Drug Repositioning (DR) che permette il riposizionamento di farmaci già approvati e utilizzati in clinica per altri impieghi. In questo contesto, il gruppo del Prof. Artero (Università di Valencia) ha identificato un composto (GT5), in grado di indurre, in un modello SMA di Drosophila Melanogaster e su fibroblasti umani di pazienti, un aumento della produzione di SMN funzionale da parte di SMN2. Nell’ambito di questo progetto, è stata verificata l’efficacia di GT5 in un modello sperimentale più complesso, il topo SMA∆7, che mostra i primi sintomi al giorno postnatale 5 (P5) e muore intorno al P14. Gli animali SMA sono stati suddivisi in due gruppi e trattati dal P2 al P12 con GT5, oppure con il veicolo (soluzione salina e DMSO al 2%). I due gruppi sono stati quotidianamente pesati e sottoposti ad una batteria di test motori, al fine di valutare le performance motorie (El-Khodor et al., 2008). Al giorno P12, sono stati sacrificati per eseguire analisi molecolari (western blot, per valutare l’espressione di SMN) sul midollo spinale e su alcuni muscoli scheletrici, ed istologiche (per analizzare la neurodegenerazione e la neuroinfiammazione). A partire da P7-P8, il trattamento con GT5 ha permesso di registrare pesi e performance motorie (in termini di postura, forza e resistenza) significativamente migliori rispetto al gruppo di controllo. Per quanto riguarda l’espressione di SMN, abbiamo osservato un incremento significativo nel midollo spinale (+60%), nel quadricipite (+165%), nel gastrocnemio (+54%) e nel diaframma (+33%) nei topi GT5, rispetto a quelli che hanno ricevuto il veicolo. In seguito, per valutare se l’aumentata espressione di SMN potesse contrastare la neurodegenerazione tipica della SMA, è stata eseguita la conta stereologica dei motoneuroni nel midollo lombare ed è stato evidenziato un rallentamento nella perdita di queste cellule (GT5 3192±638, VEICOLO 2021±228). Inoltre, negli animali di controllo è stata osservata una maggiore espressione di caspasi 3 clivata, indice di un’aumentata attivazione di apoptosi. In associazione alla morte dei motoneuroni, la SMA è caratterizzata anche dall’instaurarsi di una condizione di neuroinfiammazione: nei midolli spinali dei topi trattati con GT5 sono state evidenziate alcune differenze morfologiche nelle cellule della microglia, che suggeriscono una minore attivazione di queste ultime, ed una ridotta astrogliosi rispetto ai topi di controllo. Complessivamente, la somministrazione di GT5 ha dimostrato essere efficace nell’incrementare la produzione di SMN, garantendo un’aumentata sopravvivenza dei motoneuroni, una riduzione della neuroinfiammazione e un conseguente miglioramento delle performance motorie.