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Le straordinarie scoperte scientifiche del professor Cesare Montecucco

Studiare la rigenerazione dei terminali nervosi periferici a partire dai veleni e dalle neurotossine: sembra un’attività da stregoni, ma non lo è. In realtà, la tecnica ha prodotto studi e risultati scientifici di tutto rilievo. Il professor Cesare Montecucco, patologo e neurobiologo italiano, che è legato per gli incarichi di professore universitario all’ateneo di Padova, è noto per essere uno “scopritore” e per aver contribuito in maniera decisiva allo sviluppo scientifico in Italia e non solo. In questo senso, la pagina che gli è stata dedicata su Wikipedia è piuttosto esaustiva. Quanto apportato alla scienza dal professor Montecucco in merito a certi tipi di tossine e neurotossine ha riscontrato il plauso e gli entusiasmi della comunità scientifica. Nell’intervista che ci ha concesso, il professor Montecucco ripercorre quanto derivato in termini scientifici da uno studio che è iniziato ormai più di dieci anni fa. Un’attenzione specifica la merita NUCC-390 (A CXCR4 receptor agonist strongly stimulates axonal regeneration after damage (unipd.it))

Di cosa si occupa il vostro studio?

Partendo dallo studio del meccanismo d’azione di una neurotossina del veleno di serpenti neurotossici che uccidono la preda mediante degenerazione dei terminali nervosi periferici, compresi quelli dei muscoli respiratori, che vengono paralizzati con conseguente insufficienza respiratoria, abbiamo iniziato, più di dieci anni fa, a studiare i meccanismi alla base della rigenerazione dei terminali nervosi periferici. In particolare, ci siamo focalizzati sulla giunzione neuromuscolare (NMJ) cioè sulla sinapsi dove il motoneurone rilascia il neurotrasmettitore acetilcolina che si lega al suo specifico recettore presente sulla membrana del muscolo stimolandone la contrazione. La degenerazione del terminale del motoneurone provoca una paralisi reversibile. Il modello degenerazione della NMJ indotta da neurotossine seguita da rigenerazione è un modello acuto che ricapitola, in un tempo adatto allo studio, patologie acute come la sindrome di Guillain Barrè e patologie progressive e lente come ALS che partono dalla NMJ.

Quali risultati avete ottenuto?

Abbiamo scoperto alcuni dei messaggi che i tre componenti cellulari della NMJ, e cioè le cellule di Schwann periferiche, i terminali dei motoneuroni e le cellule muscolari, si scambiano durante il progresso di rigenerazione del terminale nervoso dopo danno. Il più recente dei quali è l’asse di segnalazione costituito dalla chemochina CXCL12 prodotta dalle cellule di Schwann e il recettore di membrana CXCR4 che viene prodotto ed inserito sulla membrana plasmatica

del motoneurone dopo danno neuronale. CXCL12 si lega a CXCR4 e promuove la ricrescita dell’assone del motoneurone verso la cellula muscolare rigenerando la funzione della NMJ. 

Quali altri studi avete compiuto in materia?

Noi abbiamo utilizzato metodiche di microscopia ottica avanzata e di trascrittomica cioè determinazione di sequenze di mRNA presenti nella NMJ a vari tempi del processo di degenerazione/rigenerazione ottenendo informazioni sulle proteine cellulari possibilmente coinvolti nel processo. Queste sono state studiate mediante varie tecniche di biologia molecolare e cellulare seguite eventualmente da esperimenti in vivo.

Cosa ne pensa dello stato di salute degli studi attorno alle “piccole molecole”, come nel vostro caso, e quali prospettive in generale?

Gli studi su piccole molecole sintetiche da saggiare per le loro proprietà farmaceutiche sono svolti da migliaia e migliaia di laboratori nel mondo con lo scopo di trattare/curare moltissime patologie diverse: da quelle virali, si pensi alle molecole che bloccano il virus dell’epatite tipo C o la proteasi dell’HIV, a batteri (i vari antibiotici) a molecole cellulari coinvolte in una varietà di patologie umane incluso il cancro ed i disturbi circolatori.

Le “piccole molecole” possono rappresentare il futuro della ricerca medico-scientifica, considerando pure lo sviluppo del biotech?

Le piccole molecole, principalmente di sintesi, sono state, sono e saranno una componente fondamentale nel trattamento/cura di malattie di esseri viventi di qualunque causa. E’ necessario identificarne di nuove più efficaci, più potenti e meno tossiche.

 A che punto siete arrivati con NUCC-390?

NUCC-390 è un agonista di CXCR4 che agisce come la chemochina CXCL12, che è il ligando naturale di questo recettore, ma è privo dei difetti farmacocinetici delle chemochine. Esso sostiene la ricrescita dell’assone di neuroni dopo danno: è un vero e proprio “axonal growth factor”. Il vantaggio di questa molecola è che la sua sintesi, messa a punto dal Prof. A. Mattarei del Il Prof. Andrea Mattarei del Dipartimento di Scienze Farmaceutiche non è costosa. La sua tossicità è in corso di studio nel Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, ma sinora si è dimostrato non tossico nei nostri studi.

Ne stiamo sviluppando l’uso terapeutico in una varietà di patologie diverse, dall’avvelenamento col veleno di serpenti neurotossici all’ALS. Questi studi sono limitati dalla scarsezza dei fondi disponibili, ma domande di finanziamento sono state avanzate da membri del laboratorio e speriamo che il loro interesse venga capito e che vengano premiate. 

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