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Anno 7 Numero 344

Scoperto un nuovo nemico dell’AIDS

Una piccola molecola potrebbe bloccare l’infezione da HIV. E’ il frutto di una ricerca del Cnr e dell’Università di Siena. I risultati dello studio pubblicati sulla rivista Journal of Medicinal Chemistry

Nuove speranze per combattere il virus dell’HIV, responsabile dell’AIDS, arrivano da una piccola molecola scoperta da ricercatori del Laboratorio di Virologia Molecolare diretto da Giovanni Maga presso l'Istituto di Genetica Molecolare del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Pavia (Igm-Cnr), in collaborazione con il Laboratorio di Chimica Farmaceutica dell'Università di Siena, diretto dal prof. Maurizio Botta. Si tratta di una molecola farmacologicamente attiva, in grado di bloccare l’infezione poiché diretta contro un “enzima cellulare”, a differenza della terapia attuale che si basa invece su farmaci diretti contro “enzimi virali”.
“Il virus HIV è un parassita delle cellule umane, non essendo in grado di riprodursi al di fuori dell'organismo infetto”, spiega Giovanni Maga dell’Igm-Cnr. “Come un vero predatore, il virus si introduce nella cellula colpita dall’infezione (solitamente un linfocita del sangue) e la ‘spoglia’ delle sue risorse nutritive ed energetiche per duplicare il proprio genoma e costruire nuovi virioni. Al termine di questo processo di spoliazione, i nuovi virus escono dalla cellula, la quale, esaurite le sue energie, muore”.
All'interno della cellula infetta il virus HIV prende il controllo di numerosi enzimi cellulari, distogliendoli dalle loro normali funzioni e ‘obbligandoli’ a lavorare per produrre nuove particelle virali. “Uno di questi enzimi è la proteina cellulare DDX3”, spiega ancora il dr. Maga, “che normalmente interviene nella produzione delle proteine cellulari, facilitando il flusso di informazione genetica tra il nucleo (dove l'informazione viene custodita) e il citoplasma (dove l'informazione viene tradotta in nuove proteine). Il virus HIV si inserisce in questo ‘circuito’ e fa sì che DDX3 trasporti solo l'informazione genetica virale, al fine di massimizzare la produzione di proteine virali a scapito di quelle cellulari. Quindi DDX3 è un cofattore essenziale per la riproduzione del virus all'interno delle cellule umane”.
Partendo da queste premesse, i ricercatori hanno utilizzato tecniche computerizzate per disegnare una molecola ‘su misura’ per la proteina DDX3, la quale, successivamente sintetizzata e provata nei test biologici, si è dimostrata in grado di interferire con l'azione di DDX3, bloccandola. I risultati, pubblicati sulla rivista Journal of Medicinal Chemistry dell'American Chemical Society, dimostrano come il blocco dell'azione di DDX3 causi l'interruzione della replicazione virale nelle cellule infette dal virus HIV, senza danneggiare le cellule non infette, che, al contrario del virus, posseggono meccanismi in grado di compensare la perdita di DDX3.
“Questi risultati dimostrano, per la prima volta”, aggiunge il ricercatore, “che un farmaco diretto contro un enzima cellulare è in grado di bloccare l'infezione da HIV. La terapia attuale anti-AIDS si basa su farmaci diretti contro enzimi virali”. Ma gli enzimi virali hanno la tendenza a modificare la loro struttura (mutare) durante la terapia, diventando resistenti ai farmaci utilizzati. “Gli enzimi cellulari, invece, hanno una capacità molto inferiore di mutare”, conclude Giovanni Maga, “perciò un farmaco diretto contro un enzima della cellula avrebbe più probabilità di conservare la sua efficacia anche per tempi lunghi di terapia”.

J Med Chem. 2008 Oct 4. [Epub ahead of print]

Pharmacophore Modeling and Molecular Docking Led to the Discovery of Inhibitors
of Human Immunodeficiency Virus-1 Replication Targeting the Human Cellular
Aspartic Acid-Glutamic Acid-Alanine-Aspartic Acid Box Polypeptide 3.(*)

Maga G1, Falchi F2, Garbelli A1, Belfiore A2, Witvrouw M3, Manetti F2, Botta M.2

1. IGM-CNR, Pavia (Italy)
2. University of Siena, Siena (Italy)
3. Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, Belgium

EN: HIV-1 replication has been inhibited by using a compound able to target the human cellular cofactor DEAD-box ATPase DDX3, essential for HIV-1 RNA nuclear export. This compound, identified by means of a computational protocol based on
pharmacophoric modeling and molecular docking calculations, represents the first
small molecule with such a mechanism of action and could lay the foundations for
a pioneering approach for the treatment of HIV-1 infections.
(*)Copyright ACS Publications.

La scheda

Chi: Laboratorio di Virologia Molecolare, diretto dal Dr. Giovanni Maga, presso l’Istituto di Genetica Molecolare (Igm) del Cnr di Pavia, in collaborazione con il Laboratorio di Chimica Farmaceutica dell'Università di Siena, diretto dal Prof. Maurizio Botta.
Che cosa: scoperta molecola in grado di bloccare l’infezione da HIV - i risultati pubblicati sulla rivista Journal of Medicinal Chemistry
www.cnr.it

Roma, 12 novembre 2008