Parassita ingegnerizzato per fornire proteine al sistema nervoso centrale
Il Toxoplasma gondii, protozoo patogeno che causa la toxoplasmosi negli esseri umani, ha la naturale capacità di attraversare la barriera emato-encefalica può essere ingegnerizzato a scopi terapeutici per fornire proteine al sistema nervoso centrale.
È quanto ha dimostrato uno studio pubblicato su “Nature Microbiology” da una collaborazione internazionale di cui fa parte Giuseppe Testa, docente di biologia molecolare presso il dipartimento di Oncologia ed Emato-Oncologia dell’Università degli studi di Milano, head of neurogenomics presso Human Technopole e direttore del laboratorio di Epigenetica delle Cellule staminali presso l’Istituto Europeo di Oncologia (IEO).
L’idea di base è che le proteine possano essere utilizzate come terapie o come strumenti per studiare i processi biologici. Il loro trasferimento alle cellule e ai tessuti bersaglio è però reso difficoltoso dalle loro grandi dimensioni, dalle interazioni con il sistema immunitario dell’ospite e dalla necessità di aggirare diverse barriere, come la barriera ematoencefalica. Grazie a studi precedenti su T. gondii, gli autori hanno ingegnerizzato due suoi organelli secretori e sono così riusciti a portare diverse proteine oltre la barriera emato-encefalica trasferendole a neuroni di topo e anche ai neuroni umani, grazie a esperimenti di laboratorio su organoidi cerebrali infettati dal parassita ingegnerizzato.
“Diverse proteine di fusione, tra cui GDNF, PARK2, TFEB, SMN1 e MeCP2, sono state trasportate con successo nelle cellule ospiti. In particolare, MeCP2, una proteina implicata nella sindrome di Rett, un disordine del neurosviluppo, è stata trasportata con successo nei neuroni, e ha mostrato un’associazione funzionale con la cromatina, il complesso ecosistema di DNA, RNA, proteine e metaboliti nel nucleo delle cellule in cui si svolge l’espressione dei nostri geni”, ha spiegato Testa. “Lo studio ha dimostrato la somministrazione di MeCP2 agli organoidi cerebrali corticali differenziati da cellule staminali pluripotenti umane”. E ha aggiunto:
possono adesso prendere il via i prossimi passi per ottimizzare ulteriormente l’efficienza del sistema e affrontare i potenziali problemi di sicurezza associati all’utilizzo di un parassita come vettore. Siamo molto felici che una collaborazione internazionale così proficua fornisca un promettente nuovo approccio per il rilascio di proteine al sistema nervoso centrale mediante Toxoplasma gondii, offrendo una potenziale soluzione alle sfide poste dal trattamento delle malattie neuropsichiatriche, specialmente quelle dell’età evolutiva”.
