Gli Scienziati Progettano un Enzima che Inverte un Marcatore Chiave dell'Invecchiamento delle Proteine

Ogni cellula del corpo dipende dalle proteine per svolgere funzioni vitali, ma nel corso dei decenni queste proteine accumulano danni chimici. I prodotti finali della glicazione avanzata (AGEs) si formano quando gli zuccheri reagiscono con gli aminoacidi, compromettendo progressivamente la struttura e la funzione delle proteine. Una modifica in particolare — la Nε-carbossimetil-lisina, o CML — è particolarmente diffusa nei tessuti che invecchiano. La CML agisce come ligando di segnalazione per il recettore RAGE, alimentando un ciclo di infiammazione cronica e stress ossidativo associato a malattie metaboliche, invecchiamento cardiovascolare e irrigidimento dei tessuti. Storicamente, la CML era considerata un processo irreversibile: una volta formatasi, non poteva essere eliminata.

I ricercatori di Revel Pharmaceuticals, in collaborazione con Calico Life Sciences e l'Università del Colorado, si sono proposti di sfidare questa convinzione. Utilizzando l'evoluzione diretta — un processo ingegneristico iterativo — hanno analizzato più di 500 milioni di varianti enzimatiche per identificare i candidati in grado di ossidare e rimuovere il residuo CML dai residui di lisina. Il risultato è CMLase, un enzima specificamente ottimizzato per questo compito.

Esperimenti in vitro hanno confermato che CMLase ripristina i residui nativi di lisina nelle proteine modello glicate. Aspetto cruciale, l'enzima ha funzionato anche su campioni di tessuto umano provenienti da donatori anziani, dimostrando una prova di concetto su materiale biologicamente rilevante e invecchiato. Si tratta di un passo significativo oltre i semplici saggi biochimici privi di cellule.

Le implicazioni sono rilevanti. Se l'accumulo di CML è un fattore causale — e non semplicemente un marcatore — della disfunzione tissutale legata all'età, allora la sua rimozione enzimatica potrebbe teoricamente ripristinare la funzione proteica e ridurre l'infiammazione mediata da RAGE. Le potenziali applicazioni terapeutiche includono le malattie metaboliche, l'invecchiamento vascolare, le malattie renali e strategie anti-invecchiamento più ampie.

Si applicano importanti avvertenze. Lo studio è preclinico; non sono ancora stati pubblicati dati di efficacia su animali o esseri umani. La somministrazione di un enzima terapeutico a tessuti specifici in vivo rimane una sfida ingegneristica rilevante. Esistono interessi finanziari in conflitto, poiché Revel Pharmaceuticals detiene una domanda di brevetto su questo lavoro. L'articolo completo non è in libero accesso, pertanto questo riassunto si basa esclusivamente sull'abstract.