• amiloidosi
• ATTR
• protein misfolding
• Stabilizzatori della Transtiretina
• TTR

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La Transtiretina (TTR) è una proteina plasmatica omotetramerica di circa 55kDa costituita da quattro monomeri identici di 127 amminoacidi disposti in conformazione a β-foglietto. La TTR svolge un importante ruolo nel trasporto degli ormoni tiroidei e del Retinolo (Vitamina A) grazie a siti di legame non sovrapponibili. Infatti, oltre a interagire con la Tiroxina (T4) attraverso specifici siti di legame, forma un complesso con la proteina umana legante il Retinolo (Retinol-Binding Protein, RBP), la proteina chaperone addetta al trasporto della Vitamina A.
La TTR è sintetizzata principalmente dal fegato e dal plesso coroideo del cervello, e in minor quantità dalla retina; essa è presente, in concentrazioni differenti, sia a livello del plasma umano che del fluido cerebro spinale.
La struttura quaternaria della Transtiretina consta di un tetramero stabile composto da quattro subunità identiche (A, B, C, D) accoppiate a formare due dimeri. Alla interfaccia dimero-dimero (A,B/C,D) sono localizzati due siti di legame simmetrici a forma di imbuto per l’ormone T4. Tali tasche sono caratterizzate da due sottositi di cui uno interno (inner binding pocket) e uno esterno, più grande (outer binding pocket). Nei due siti di legame sono inoltre presenti tre duplici depressioni idrofobiche denominate “cavità di legame per gli alogeni” HBPs (halogen binding pockets HBPs1, HBPs2, HBPs3), capaci di accogliere gli atomi di iodio della Tiroxina.
L’alterato assemblamento (misfolding) della struttura quaternaria della TTR, solitamente circolante come proteina solubile, è associato alla formazione di fibrille amiloidi. Queste sono aggregati proteici insolubili che, depositandosi a livello extracellulare in organi e tessuti, causano un insieme di malattie che possono essere raggruppate nel termine “amiloidosi da TTR” (ATTR). Le amiloidosi correlate alla Transtiretina possono essere divise in non ereditarie, amiloidosi sistemica senile (SSA), ed ereditarie, cardiomiopatia amiloide familiare (FAC), polineuropatia amiloide familiare (FAP) e amiloidosi selettiva del sistema nervoso centrale (CNSA).
Studi biofisici hanno rivelato che il fattore limitante l’amiloidogenesi è la dissociazione del tetramero della TTR in monomeri nativi che in condizioni fisiologiche tendono a riassociarsi rifoldandosi nella proteina nativa. In condizioni patologiche, per cause ancora non conosciute, i monomeri nativi perdono la loro struttura e si trasformano in monomeri amiloidogenici che danno origine alla patologia amiloide.
La strategia terapeutica per il trattamento o la prevenzione delle amiloidosi da TTR si basa sulla progettazione di molecole in grado di stabilizzare la struttura tetramerica nativa della Transtiretina. Questa strategia terapeutica è nata dall’osservazione che l’ormone naturale (Tiroxina T4) per essere trasportato si lega nei due siti attivi presenti all’interfaccia dei due dimeri che costituiscono il tetramero, inoltre circa il 90% della TTR non è legata, ma circola liberamente nel plasma. Molecole in grado di interagire nel sito attivo della TTR stabilizzano la sua struttura tetramerica impedendone il misfolding, che è il primo stadio del processo amiloidogenico.
Lo studio per la ricerca di molecole capaci di stabilizzare la TTR ha riguardato numerosi composti di origine naturale come il resveratrolo, la curcuma, l’epigallocatechinagallato, la genisteina e più recentemente la mangostina e la glabridina. Inoltre, mediante uno screening, sono stati studiati farmaci di sintesi già noti; da questo studio è emerso che i composti con maggior attività sono alcune molecole appartenenti alla classe dei FANS come il Diflunisal e il Diclofenac, e il Tafamidis, un derivato benzossazolico approvato nel 2011 dall’European Medicines Agency e nel 2015 dall’Agenzia del Farmaco Giapponese.
Nel laboratorio dove ho svolto la mia tesi di laurea da alcuni anni sono in corso studi anche attraverso l’utilizzo dell’analisi ai raggi X dei complessi ligando-TTR, che hanno come scopo la progettazione di nuove molecole capaci di stabilizzare la struttura tetramerica della Transtiretina. Sulla base dei dati precedentementi ottenuti, in questo lavoro di tesi è stata affrontata la sintesi di una serie di nuovi composti che presentano come struttura generale un linker che collega due porzioni molecolari. Queste presentano sostituenti di varia natura in grado di dare interazioni con gli amminoacidi presenti all’interno della tasca di legame dell’ormone T4.
I composti sintetizzati sono stati sottoposti ad uno screening biologico per valutare la loro capacità di inibire la formazione di fibrille amiloidi e confrontati con il Diflunisal, un farmaco capace di ridurre del 95-97% la formazione di tali fibrille.