L'inibitore HDAC6 di nuova generazione EKZ-438 ripristina la funzione neuronale nella SLA e nella FTD in modelli preclinici

La sclerosi laterale amiotrofica (ALS) e la demenza frontotemporale (FTD) condividono un tratto patologico distintivo: una proteostasi disfunzionale incentrata su TDP-43, una proteina nucleare legante l'RNA che si rilocalizza nel citoplasma e forma aggregati tossici fino al 97% dei pazienti con ALS e nel 50% dei pazienti con FTD. Il trasporto assonale compromesso aggrava il danno, poiché i motoneuroni dipendono dal trasporto a lunga distanza del cargo dal soma alla giunzione neuromuscolare. HDAC6, una deacetilasi citoplasmatica che regola sia l'acetilazione dell'α-tubulina (e quindi l'integrità dei microtubuli) sia la clearance autofagico-lisosomiale delle proteine aggregate, si trova all'intersezione di entrambi i meccanismi patologici — rendendola un bersaglio terapeutico promettente che i composti precedenti non erano riusciti a sfruttare adeguatamente a causa della scarsa selettività per HDAC e della limitata penetrazione cerebrale.

EKZ-438 è una piccola molecola con scaffold ossadiazolico ottimizzata attraverso una progettazione farmacologica multiparametrica. In saggi biochimici cell-free ha raggiunto un IC50 di 12 nM per HDAC6 e una selettività superiore a 8.500 volte rispetto a tutti gli altri paraloghi HDAC (HDAC 1/2/3/4/5/7/8/9/10/11), in netto contrasto con i composti di prima generazione come ricolinostat (ACY-1215) e Tubastatin A, che inibiscono molteplici isoforme HDAC. In modo cruciale, EKZ-438 ha raggiunto un coefficiente di partizione cervello-plasma della frazione libera (Kp,uu,brain) ≥ 0,55 — indicativo di una sostanziale penetrazione nel SNC — e una biodisponibilità orale del 70% nei roditori, proprietà farmacocinetiche che avevano eluso i candidati precedenti.

In colture primarie di motoneuroni di ratto SOD1G93A sottoposte a una stimolazione glutamatergica eccitotossica, EKZ-438 ha corretto i difetti di proteostasi di SOD1 (q < 0,0001) e i difetti di proteostasi di TDP-43 (q < 0,001), aumentando nel contempo la sopravvivenza dei motoneuroni SOD1G93A del 59% (q < 0,0001) e dei motoneuroni wild-type del 37% (q < 0,01). Nel modello murino SOD1G93A di ALS familiare, gli animali trattati hanno mostrato un miglioramento del 16% nel trasporto assonale retrogrado misurato tramite imaging SPECT (q < 0,05), un miglioramento di circa il 40% nelle prestazioni motorie composite valutate con rotarod, forza di presa e test NeuroScore (q < 0,05), e una riduzione del 35% della catena leggera dei neurofilamenti plasmatici — un biomarcatore validato del danno neuronale utilizzato negli studi clinici sull'ALS (q < 0,05).

Per affrontare l'ALS sporadica e la FTD, il gruppo di ricerca ha impiegato il modello murino inducibile rNLS8, che esprime TDP-43 umano privo del segnale di localizzazione nucleare, ricapitolando la rilocalizzazione citoplasmatica di TDP-43. EKZ-438 ha ridotto la patologia da TDP-43 di circa il 30% (q < 0,05) e la neuroinfiammazione di circa il 26% (q < 0,05) nel tessuto cerebrale. La rilevanza traslazionale è stata poi confermata in neuroni umani derivati da iPSC portatori di mutazioni patogene di TARDBP: EKZ-438 ha migliorato il trasporto intracellulare del 39% (q < 0,001), corretto l'accumulo citoplasmatico di TDP-43 dell'87% (q < 0,0001) e ripristinato l'attività di splicing nucleare di TDP-43 (P < 0,05). In modo particolarmente significativo, ha ottenuto un recupero quasi completo della sopravvivenza neuronale sia nei neuroni umani con mutazione TARDBP sia in quelli con mutazione C9orf72 (P < 0,0001).

Questi risultati dimostrano complessivamente che l'inibizione catalitica selettiva del dominio deacetilasico CD2 di HDAC6 — senza interferire con le funzioni CD1 o di legame all'ubiquitina — è sufficiente a correggere molteplici meccanismi patologici convergenti nell'ALS e nella FTD. Lo studio si distingue per la sua profondità meccanicistica, che abbraccia il coinvolgimento biochimico del bersaglio, motoneuroni primari di ratto, due modelli murini geneticamente distinti, biomarcatori plasmatici e neuroni iPSC umani. Tra le limitazioni si annoverano la fase preclinica dello sviluppo, il parziale finanziamento industriale da parte di Eikonizo (lo sviluppatore del composto) e la necessità di studi tossicologici abilitanti per l'IND e di sperimentazioni cliniche formali prima di poter trarre conclusioni sull'efficacia nell'uomo.