Inserire farmaci nel cervello è difficile. Forse un parassita può fare il lavoro

Un parassita che piega la mente potrebbe un giorno trasportare farmaci al cervello.

Il Toxoplasma gondii è un parassita unicellulare che notoriamente fa perdere ai topi la paura dei gatti, ma può anche causare malattie mortali trasmesse dagli alimenti (SN: 14/01/20). Ora, i ricercatori hanno progettato il parassita per trasportare grandi proteine ​​terapeutiche nel cervello dei topi e nelle cellule cerebrali umane coltivate in provette da laboratorio, come riportato da un team internazionale di scienziati il ​​29 luglio su Nature Microbiology.

Tali proteine ​​e i geni che le producono sono spesso troppo grandi per essere trasportate dai virus, il corriere più comune per la terapia genica (SN: 20/10/23). Se il parassita può essere reso sicuro per l'uso umano, la tecnica potrebbe alla fine aiutare a curare una varietà di condizioni neurologiche.

Mentre i critici dubitano che il cattivo parassita possa mai essere trasformato in un eroe utile, alcuni ricercatori sono incuriositi dall'idea. I microbi come batteri e parassiti sono solitamente considerati cattivi, afferma Sara Molinari, una biologa sintetica batterica presso l'Università del Maryland a College Park che non era coinvolta nel lavoro. Ma i microbi hanno sviluppato "relazioni piuttosto sofisticate con i nostri corpi", afferma. "L'idea che possiamo sfruttare questa relazione per istruirli a fare cose buone per noi è in realtà rivoluzionaria".

Gli attuali metodi di somministrazione di terapie al cervello spesso producono risultati imprevedibili o hanno difficoltà a penetrare lo scudo protettivo noto come barriera emato-encefalica, afferma Shahar Bracha, un bioingegnere e neuroscienziato al MIT (SN: 5/2/23).

Come studentessa laureata presso l'Università di Tel Aviv, Bracha stava cercando un modo migliore per far entrare farmaci e proteine ​​terapeutiche nel cervello. Tra queste, proteine ​​che possono sostituire quelle mancanti o non funzionali nelle persone con malattie genetiche degenerative e dello sviluppo che colpiscono il sistema nervoso, come il morbo di Parkinson e la sindrome di Rett.

Poi ha sentito parlare del T. gondii che induce i topi a comportarsi in modo sconsiderato. "Sembra che quel parassita abbia risolto tutto ciò di cui abbiamo bisogno per la somministrazione di farmaci", afferma Bracha.

Il parassita, che le persone possono contrarre da cibi come carne cruda, molluschi poco cotti, frutta e verdura non lavate, nonché da feci di gatto o terreno contaminato, si è evoluto per attraversare la barriera emato-encefalica. Una volta lì, può infettare le cellule cerebrali e vivere silenziosamente al loro interno per tutta la vita. Può anche pompare grandi proteine ​​nelle cellule cerebrali che tocca senza invadere le cellule stesse.

Il T. gondii potrebbe essere trasformato in uno strumento terapeutico?

All'inizio, era un po' come, "Oh, mi chiedo. Un'idea folle"", afferma Bracha. "Ma più leggevo su questa idea, più riuscivo a elaborare un piano effettivo per testarla".

Bracha e i colleghi in Israele hanno collaborato con la ricercatrice del T. gondii Lilach Sheiner presso l'Università di Glasgow in Scozia per progettare una versione potenzialmente utile del parassita. Quando Anita Koshy, una ricercatrice di malattie infettive presso l'Università dell'Arizona College of Medicine di Tucson che studia il T. gondii, sentì per la prima volta qualcuno lanciare l'idea del parassita come terapia, pensò: "È un'idea terribile. Chi accetterà?" Ma diversi anni dopo, quando Sheiner le chiese consiglio, il pensiero di Koshy si era evoluto e aderì al progetto, dice.

Se si adotta una visione a lungo termine e si impara a "ridurre il rischio" del T. gondii, il parassita ha alcuni aspetti evolutivi che lo rendono attraente, dice.

Per quanto riguarda i parassiti, il T. gondii è già relativamente sicuro per la maggior parte delle persone con sintomi immunitari sani. Circa un quarto delle persone sane in tutto il mondo ha anticorpi nel sangue che indicano che sono state infettate dal T. gondii a un certo punto. I Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie stimano che più di 40 milioni di persone negli Stati Uniti siano portatrici del parassita.

Ma il parassita non è innocuo. Negli Stati Uniti, è una delle principali cause di morte per malattie trasmesse dagli alimenti e può danneggiare il cervello, gli occhi e altri organi e causare perdita dell'udito nelle persone che sviluppano una malattia grave.

Le persone con un sistema immunitario indebolito hanno un rischio maggiore di sviluppare una malattia grave quando esposte a T. gondii. Le donne incinte corrono il rischio di parto prematuro e aborto. Inoltre, il parassita può causare una serie di problemi al bambino, tra cui cecità, perdita dell'udito, epilessia e ittero. Negli Stati Uniti vengono diagnosticati più di 200.000 casi di toxoplasmosi ogni anno, con circa 5.000 casi che richiedono il ricovero ospedaliero. Si stima che ogni anno 750 persone muoiano a causa della malattia.

Le precedenti ricerche di Koshy indicano che le cellule cerebrali in cui il parassita inietta un carico alla fine muoiono.

Se i ricercatori vogliono usare il parassita per la somministrazione di farmaci, dovranno imparare come causa la malattia e disattivare quei meccanismi senza danneggiare la capacità di T. gondii di infettare silenziosamente il cervello. "Potrebbe essere come cercare di consegnare dolci con un bazooka."