Una proteina sintetica contro il dolore neuropatico: lo studio riceve il Premio Aspen

L’importante studio che ha individuato una nuova proteina sintetica in grado di alleviare il dolore neuropatico, condotto dal team del Laboratorio di Biofisica dei canali ionici del dipartimento di Bioscienze dell’Università Statale di Milano, guidato da Anna Moroni, docente di Fisiologia vegetale, con Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova e  in collaborazione con Columbia University e University of Arizona  è il vincitore dell’Ottava Edizione del Premio Aspen Institute Italia per la collaborazione e la ricerca scientifica tra Italia e Stati Uniti.

In particolare, il laboratorio di Biofisica dei canali ionici, guidato da Anna Moroni, ha costruito la nuova proteina, BLINK2 che, attivata dalla luce blu, è in grado di alleviare il dolore neuropatico.

Lo studio si inserisce nell'ambito dell'optogenetica, una tecnica sperimentale molto usata in ricerca biomedica, che permette di intervenire sull'attività neuronale di organismi modello attraverso l'uso della luce. Questa tecnica si basa sull'utilizzo di proteine che si attivano o disattivano con un flash di luce e consente di controllare in remoto le cellule in cui queste proteine sono espresse.

Il laboratorio di Neuromodulation of Cortical and Subcortical Circuits, guidato da Raffaella Tonini dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova, ha, quindi, dimostrato la funzionalità della nuova proteina sull’attività neuronale, in collaborazione con Columbia University a New York e University of Arizona a Tucson e altre organizzazioni scientifiche.

Il lavoro del laboratorio di Anna Moroni - nell’ambito del prestigioso finanziamento “noMAGIC” ricevuto dall’European Research Council (ERC-Advanced grant) - mira a costruire proteine sintetiche attivabili a distanza mediante stimoli fisici, quali la luce, gli ultrasuoni e i campi magnetici e nel 2015 aveva ottenuto la proteina BLINK1 nata dalla combinazione di un canale ionico di origine virale con una proteina fotorecettore proveniente dalle piante. Questi stimoli hanno il vantaggio di penetrare in profondità nei tessuti e possono pertanto essere utilizzati per controllare le proteine in remoto, in modo cioè non invasivo per l’organismo. Tali proteine trovano applicazione in vari settori della ricerca - in particolare le neuroscienze - in quanto permettono di controllare l’attività delle cellule in modo reversibile e con una elevata risoluzione temporale.

Nello studio, intitolato "Un canale di potassio attivato dalla luce per l’inibizione neuronale" e pubblicato sulla rivista Nature Methods, viene sperimentata con successo l’efficacia di una nuova proteina sintetica che, attivata dalla luce blu, è in grado di alleviare il dolore neuropatico. Dato che in natura si trovano principalmente proteine in grado di attivare i neuroni, la messa a punto di proteine sintetiche a effetto inibitorio è un obiettivo di fondamentale importanza per trattare patologie legate all’ipereccitabilità dei neuroni, come il dolore cronico neuropatico, ad oggi difficilmente curabile. Una dimostrazione inclusa nella pubblicazione, conseguita nel laboratorio di Rajesh Khanna (University of Arizona a Tucson), è l'attivazione del canale BLINK2 in un modello di ratto di dolore neuropatico, con conseguente risultato di prolungata riduzione del dolore. Le ripercussioni di questo lavoro potranno portare a nuove terapie neurologiche.

Lo studio è stato realizzato dalla collaborazione fra 28 scienziati di diverse organizzazioni scientifiche: Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Bioscienze e Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Biomolecolari; Istituto Italiano di Tecnologia, Genova, Neuromodulation of Cortical and Subcortical Circuits Laboratory, Neuroscience and Brain Technologies Department, e Center for Neuroscience and Cognitive Systems, Rovereto; Università di Firenze, Dipartimento di Neuroscienze, Psicologia, Area del Farmaco, e Salute del Bambino, Sezione di Farmacologia e Tossicologia; Institut Curie, PSL Research University, Università La Sorbona, Parigi  e Technische Universität, Darmstadt, Dipartimento di Biologia.