Una ricerca finanziata da Telethon ha dimostrato che un aumento dei livelli di un particolare gene, OPA1, protegge tanto da patologie comuni come infarto e ictus quanto da malattie mitocondriali, rare patologie caratterizzate da sintomi clinici molto debilitanti come la perdita di massa muscolare. Grazie a questo studio, la ricerca sulle terapie delle malattie mitocondriali, malattie diverse per la loro causa genetica ma accomunate da un difetto dei mitocondri (le centrali energetiche della cellula), fa un importante passo avanti grazie a una scoperta che ha portato alla pubblicazione di due lavori nello stesso numero – caso rarissimo - della prestigiosa rivista scientifica Cell Metabolism, meritandone anche la copertina.
Lo studio è guidato da Luca Scorrano, professore di biochimica presso il Dipartimento di biologia dell'Università di Padova, ricercatore del Istituto Dulbecco Telethon e direttore scientifico dell'Istituto veneto di medicina molecolare - Fondazione per la ricerca biomedica avanzata ONLUS. Il laboratorio di Luca Scorrano studia da 10 anni il gene OPA1, gene che controlla la forma dei mitocondri e che - se alterato - causa atrofia ottica dominante, una malattia che provoca cecità nei bambini in età prescolare.
Grazie ai finanziamenti ricevuti da Telethon dal 2003 i ricercatori hanno identificato il ruolo di questo gene e quello della forma dei mitocondri nella produzione di energia, nella morte delle cellule, e in altre malattie neurodegenerative come la Corea di Huntington. Viste le numerose funzioni controllate da OPA1, i ricercatori hanno ipotizzato che un piccolo e controllato aumento dei livelli di OPA1 potesse proteggere da una varietà di malattie.
Nel loro studio, condotto primariamente da Tatiana Varanita (Istituto Telethon Dulbecco, Istituto veneto di medicina molecolare), hanno dimostrato che questo aumento controllato dei livelli di OPA1 protegge da patologie comuni come infarto e ictus, e da condizioni cliniche molto debilitanti come la perdita di massa muscolare (una condizione comune a molte malattie neuromuscolari). Inoltre, in uno studio condotto in collaborazione con il laboratorio di Massimo Zeviani, direttore del MRC Mitochondrial Biology di Cambridge, gli stessi ricercatori hanno dimostrato che aumentando i livelli di OPA1 si neutralizzano gli effetti tossici causati dal deficit di alcune componenti della catena respiratoria (la macchina che nei mitocondri produce energia), associato a gravi malattie mitocondriali come la sindrome di Leigh, ottenendo uno stupefacente miglioramento della sopravvivenza e della qualità di vita di modelli affetti da queste malattie.
La prospettiva è di individuare farmaci in grado di aumentare i livelli di OPA1 con la speranza di potere usare questo approccio per la cura delle patologie mitocondriali e anche di quelle malattie “comuni” che si sono rivelate sensibili all’aumento dei livelli di OPA1.
Il Program project
Il lavoro del team di Luca Scorrano si inserisce all'interno del Program project, un programma di finanziamento promosso da Fondazione Telethon che prevede la collaborazione di più gruppi. Il Program project è una modalità di finanziamento introdotta da Telethon nel 2009 per sfruttare il potenziale terapeutico della ricerca di base e promuovere la sperimentazione clinica dei progetti più promettenti. Questo bando è dedicato al finanziamento di ricerche esterne svolte in collaborazione tra diversi gruppi di ricerca (da un minimo di 3 ad un massimo di 6) e prevede che le domande di finanziamento abbiano una chiara componente di ricerca traslazionale, ossia si collochino nel campo della ricerca clinica o preclinica avanzata.
Questi importanti risultati pubblicati su Cell Metabolism vanno inquadrati nel programma di ricerca sulle strategie terapeutiche per combattere le malattie mitocondriali iniziato nel 2010 e coordinato inizialmente da Massimo Zeviani, quindi da Luca Scorrano, professore di biochimica presso il Dipartimento di biologia dell’Università di Padova, ricercatore dell'Istituto Telethon Dulbecco e direttore scientifico dell'Istituto veneto di medicina molecolare, in partnership Rosario Rizzuto e Paolo Bernardi del Dipartimento di scienze biomediche dell'Università di Padova, Leonardo Salviati del Dipartimento di salute della donna e del bambino dell'Università di Padova e Valerio Carelli del Dipartimento di scienze biomediche e neuromotorie dell'Università di Bologna.
Le malattie mitocondriali
Le malattie mitocondriali sono un gruppo di patologie genetiche caratterizzate dal malfunzionamento della fosforilazione ossidativa (OXPHOS), la via metabolica che fornisce energia alla cellula mediante l’attività della catena respiratoria mitocondriale. Le malattie mitocondriali rappresentano un gruppo eterogeneo di sindromi cliniche accomunate da un deficit energetico del metabolismo dei mitocondri. Questi organelli rappresentano le “centrali” da cui la cellula ricava oltre il 90% dell’energia per vivere e svolgere le sue funzioni. Poiché i mitocondri sono presenti in tutti i tessuti, le malattie mitocondriali possono colpire qualsiasi organo. Più spesso, però, interessano il muscolo ed il cervello data la maggiore richiesta di energia di questi tessuti, specie durante lo sviluppo. Per questo motivo, le malattie mitocondriali sono spesso definite come encefalo-mio-patie mitocondriali.
Le malattie mitocondriali sono molto variabili sul piano clinico, sia per quanto riguarda l'età di esordio sia per il tipo di evoluzione ed il tessuto coinvolto. Ad esempio, nei neonati una malattia mitocondriale può manifestarsi sotto forma di una grave anemia e disfunzione pancreatica (sindrome di Pearson), di gravi cardiomiopatie ipertrofiche e neutropenia (sindrome di Barth), di epatopatie, gravi miopatie che determinano la sindrome del "bambino flaccido" (floppy infant) o coma cheto-acidotico con disfunzione epatorenale. (Fonte: www.mitopedia.org).
