Scomposizione molecolare: mistero svelato

In cooperazione con i professori Jeremy Harvey e Adrian Mulholland della School of Chemistry presso la Bristol University nel Regno Unito, la dott.ssa Julianna Olah, Marie Curie Fellow UE, ha indagato una classe di enzimi chiamati citocromi P450, che si trovano principalmente nel fegato e che scoprendo che aiutano la rimozione delle molecole dei farmaci aggiungendo ad esse ossigeno. Questi enzimi si sono evoluti nel corso degli anni per gestire tutti i composti "estranei" che il normale metabolismo non riesce a scomporre, comprese proteine, lipidi o carboidrati.

Quando i pazienti assumono una medicina in pillole, il flusso sanguigno assorbe le molecole attive attraverso l'intestino, e le molecole viaggiano per il corpo fino a raggiungere le loro cellule bersaglio. Ma gli esperti ci dicono che esse non dovrebbero rimanere all'interno del corpo per sempre. Gli enzimi aiutano a scomporre le molecole attive allo scopo di rendere possibile l'escrezione, "riordinando" così il processo.

Anche se il più delle volte e nella maggior parte dei casi il processo funziona, raramente come risultato si hanno delle varianti ossigenate che sono tossiche. Anche altre molecole potrebbero interferire con la normale funzione degli enzimi P450.

"I nostri calcoli hanno mostrato che il risultato del processo di trasferimento dell'ossigeno (ovvero a quale parte del destrometorfano si lega l'ossigeno) è influenzato da tre fattori", sottolinea il professor Harvey. "Il primo è il modo in cui la molecola entra nell'enzima ("docking"). Il secondo è la capacità intrinseca di ciascuna parte della molecola di accettare ossigeno. Il terzo è quanto ciascun processo di trasferimento dell'ossigeno in competizione è compatibile con la forma della tasca dell'enzima dove avviene la reazione", ha aggiunto.

"Mentre i primi due fattori erano già conosciuti, il terzo ancora non lo era. Questa scoperta può aiutare i chimici farmaceutici a progettare nuove molecole dei farmaci grazie a una migliore comprensione di come queste verranno scomposte all'interno del corpo".

Lo studio è stato supportato in parte dal progetto MODELLING CYPS ("QM/MM modelling of human cytochrome P450 isoforms"), che ha ricevuto una borsa intra-europea Marie Curie (EIF) del valore di quasi 161.000 euro nell'ambito del Sesto programma quadro (6° PQ) dell'UE.

Una scoperta importante che potrebbe portare allo sviluppo di farmaci nuovi e più efficaci.