Uno studio internazionale ha sviluppato una nuova classe di molecole antinfiammatorie fotoregolabili che si attivano con la luce e riducono gli effetti collaterali. Allo studio hanno contribuito l’Università Statale di Milano e l’Università di Napoli Federico II. I farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS), tra i più utilizzati per alleviare dolore, infiammazione e febbre, agiscono bloccando le cicloossigenasi 1 e 2 (COX). Si tratta di enzimi coinvolti nella produzione delle prostaglandine. Queste molecole, oltre a mediare la risposta infiammatoria, svolgono anche funzioni fisiologiche essenziali, come la protezione della mucosa gastrica e la regolazione del flusso sanguigno. Per questo motivo, l’inibizione non selettiva delle COX può interessare anche tessuti sani, contribuendo alla comparsa di effetti indesiderati.
Le molecole “photocoxibs” funzionano come degli interruttori
Indice dei contenuti
Pubblicato sul Journal of the American Chemical Society, lo studio ha portato allo sviluppo di nuove versioni del celecoxib. È questo un antinfiammatorio che appartiene agli inibitori selettivi della COX-2, un enzima coinvolto nei processi infiammatori.
I photocoxib sono derivati dei coxib progettati per rispondere alla luce: in una forma restano inattivi, nell’altra diventano capaci di bloccare COX-2, enzima chiave dell’infiammazione.
A differenza dei farmaci tradizionali, queste nuove molecole, denominate “photocoxibs”, funzionano come degli interruttori. Cambiano struttura quando vengono illuminate e, nella forma “accesa”, mostrano una maggiore efficacia nell’inibire selettivamente la COX-2. In questo modo è possibile modulare l’effetto terapeutico del farmaco nello spazio e nel tempo, attivandolo solo dove e quando serve. Ovvero, senza colpire anche tessuti sani e quindi, causare effetti indesiderati talvolta importanti, come problemi gastrici o cardiovascolari. In assenza di luce, la molecola ritorna alla forma di partenza, permettendo un controllo reversibile dell’attività.
Sintetizzate in laboratorio tre molecole
Dopo una fase di progettazione computazionale, i ricercatori hanno sintetizzato in laboratorio tre molecole e ne hanno verificato la risposta alla luce. Un risultato di particolare rilievo è emerso nei test su macrofagi, cellule immunitarie deputate alla rimozione di patogeni e materiale danneggiato. In seguito all’attivazione luminosa, i composti hanno mostrato un’attività inibitoria verso la COX‑2 fino a cinque volte superiore rispetto alla loro forma non illuminata.
Il candidato più promettente, photocoxib-6 (PC6), è stato poi testato in un modello di infiammazione acuta nello zebrafish. In questo esperimento, la forma del composto attivata dalla luce ha ridotto l’arrivo dei leucociti nella zona della lesione, un segnale chiave della risposta infiammatoria.
Il lavoro integra competenze di chimica farmaceutica, sintesi organica, modellistica computazionale, fotofarmacologia e farmacologia sperimentale. E conferma il valore di approcci interdisciplinari nello sviluppo di nuove strategie terapeutiche.
Lo studio apre prospettive rilevanti per la fotofarmacologia
I risultati sono ancora in fase preclinica, ma lo studio apre prospettive rilevanti per la fotofarmacologia. È questo un ambito emergente che mira a sviluppare farmaci controllabili con la luce. Molecole di questo tipo potrebbero consentire trattamenti antinfiammatori più mirati, capaci di ridurre gli effetti collaterali sistemici. E migliorare la precisione dell’intervento terapeutico, con possibili applicazioni anche in ambito oncologico.
Dal punto di vista farmacologico, questo lavoro si è rivelato importante. Ha, infatti, permesso di osservare per la prima volta come l’attivazione luminosa possa modulare in modo preciso la risposta cellulare a un antinfiammatorio. I photocoxibs mostrano un profilo di efficacia e selettività che non sarebbe ottenibile con i farmaci tradizionali. Aprono così la strada a interventi terapeutici più controllati e con minori effetti sistemici.
Fonte: Università degli studi di Milano