Farmaci Biologici
La denominazione “farmaci biologici” indurrebbe a ritenere che si tratti di farmaci prodotti in natura al contario cioè di quelli tradizionali (antinfiammatori, antibiotici, statine, cortisonici, ecc.), che rappresentano la maggioranza dei farmaci in commercio (circa l’80%), i quali si ottengono a partire da molecole più semplici che, attraverso opportune reazioni chimiche, vengono trasformate nei prodotti farmacologicamente attivi desiderati.
I farmaci biologici vengono invece ottenuti attraverso tecniche di ingegneria genetica agendo su organismi viventi e quindi potrebbero essere chiamati “farmaci biotecnologici”. Questi farmaci, che vengono prodotti inserendo opportuni geni umani in colture cellulari, sono sostanzialmente molecole proteiche prodotte all’interno di cellule viventi e quindi hanno strutture molto complesse (il loro peso molecolare è circa 100 volte quello dei farmaci tradizionali).
Sono ottenuti attraverso procedure particolarmente complesse a partire da proteine presenti nel nostro organismo che vengono opportunamente modificate al fine di renderle attive/efficaci solo per uno specifico bersaglio (i vaccini, ad esempio, sono sostanzialmente farmaci biologici).
Il primo farmaco biologico è stata l’insulina (un ormone di nataura proteica) che fu isolata nel 1921 per estrazione dal pancreas di animali, ma solo dopo vari decenni, grazie ai progressi dell’ingegneria genetica, é stato possibile produrre l’insulina del tutto analoga a quella umana utilizzando le biotecnologie.
I farmaci biologici sono in grado di mimare sostanze presenti nell’organismo, tant’è che vengono anche chiamati “farmaci intelligenti” perché selettivi, essendo in grado di agire su un dato recettore. Esistono farmaci biologici che vengono usati anche in campo oncologico con risultati interessanti e sono disponibili anche farmaci biologici per combattere malattie autoimmuni (come ad esempio la psoriasi o l’artrite reumatoide) e malattie infiammatorie dell’intestino.
Come noto, nel nostro organismo sono presenti gli anticorpi (sostanze di natura proteica) che costituiscono il nostro sistema di difesa da “aggressori esterni” essendo in grado di riconoscere i “corpi estranei” (detti antigeni), come ad esempio le proteine presenti nei virus e/o nei batteri. Gli anticorpi, legandosi a tali proteine estranee al nostro organismo, rendono inattivo il virus o il battere e ci proteggono così da eventuali processi infettivi.
Essendo di natura proteica, il farmaco biologico potrebbe essere riconosciuto dagli anticorpi del nostro organismo come una sostanza estranea dando così luogo ad una reazione immunitaria che annullerebbe la sua efficacia terapeutica. Tale rischio può essere dovuto a vari fattori, non ultimo le modalità in cui è stato effettuato il processo di produzione del farmaco biologico.
Esistono infatti anche i “farmaci biosimilari” ottenuti mediante processi non uguali ma simili e quindi le differenze,anche se minime, possono tuttavia incidere non da ultimo sulla immunogenicità, cioè sulla capacità di stimolare il sistema immunitario. I farmaci biosimilari non sono affatto paragonabili ai farmaci generici i quali sono invece del tutto uguali agli originali.
I farmaci biologici sono in grado di interferire con le citochine(1) che svolgono un ruolo importante nella difesa immunitaria. Nel caso della psoriasi, una patologia infiammatoria della pelle, le citochine ad attività infiammatoria, che contribuiscono cioè al processo di proliferazione delle cellule coinvolte nei processi infiammatori, sono largamente prevalenti rispetto alle citochine ad attività antinfiammatoria. I farmaci biologici agiscono quindi da inibitori delle citochine infiammatorie che nei pazienti affetti da psoriasi sono prodotte in grande quantità dalle cellule responsabili del processo infiammatorio.
Recentemente, la Commissione Europea ha approvato un farmaco biologico, il Secukinumab, per il trattamento sistemico della psoriasi. Si tratta di un anticorpo monoclonale(2) che agisce da inibitore della Interleuchina 17A(3) e rappresenta quindi una nuova opportunità terapeutica per i pazienti affetti da psoriasi. Oltre il 70% dei pazienti trattati con Secukinumab avrebbero ottenuto risultati da buoni a molto buoni. La interleuchina 17A è una delle proteine messaggere che nella cute dei pazienti affetti da psoriasi è presente in concentrazione più elevata (fino a sei volte) rispetto a quanto riscontrato nella cute di soggetti non non affetti da tale patologia. Pertanto, la interleuchina 17A rappresenta un target ideale sul quale intervenire, senza che nell’organismo umano venga meno la capacità di combattere le infezioni, in quanto l’inibizione di tale proteina messaggero non compromette le altre funzioni del sistema immunitario.
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(1) Sono molecole proteiche prodotte dal nostro sistema immunitario che svolgono il ruolo di messaggere, cioè sono in grado di trasmettere un messaggio/segnale.
(2) Gli anticorpi monoclonali (che appartengono ai farmaci biologici di seconda generazione) sono specifici contro un dato antigene in quanto sono prodotti artificialmente da un singolo clone selezionato, cioè da una popolazione cellulare geneticamente identica prodotta da un’unica cellula madre. L’anticorpo monoclonale è in grado di riconoscere una specifica proteina (recettore) presente sulla superficie di una cellula, di legarsi ad essa e di inviare al sistema immunitario il segnale di distruggere tale cellula.
(3) E’ una citochina altamente infiammatoria che stimola la produzione cutanea di nuove cellule ad una velocità superiore al normale, con conseguente desquamazione della cute in seguito all’eccessivo accumulo di cellule sulla superficie cutanea.
Metabolomica e Psoriasi
Cos’è la Metabolomica
La metabolomica è lo studio dei metaboliti, ovvero dei prodotti delle reazioni metaboliche che avvengono nell’organismo. È una delle più promettenti scienze “omiche”, insieme a genomica, proteomica e trascrittomica.
L’obbiettivo della metabolomica è non solo prevenire e curare, ma anche mantenere costante il benessere psicofisico attraverso la somministrazione di diete personalizzate e l’integrazione di vitamine e nutrienti.
La metabolomica permette di identificare e quantificare simultaneamente diverse molecole a basso peso molecolare, permettendo di avere un fingerprint dello stato metabolico globale, sia a livello cellulare che tissutale dell’organismo.
La metabolomica si basa sull’analisi completa dei metaboliti ottenuti attraverso tecniche di profiling metabolico tipo la Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) e la Spettrometria di Massa (MS). L’NMR ha il vantaggio di essere una tecnica non invasiva e non distruttiva del campione, che può essere riutilizzato alla fine dell’analisi.
Questa analisi permette di verificare lo stato biochimico del metabolismo cellulare e rivelare eventuali alterazioni alla base di patologie croniche o non ancora conclamate, identificando non solo ciò che è già in essere, ma anche stadi pre-patologici, collegabili a fattori di rischio di insorgenza delle malattie, individuando biomarker.
Obbiettivi della Ricerca
Determinazione del profilo metabolico attraverso Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) di tessuti umani e bio-fluidi (sangue e urine) per l’individuazione dei marker biochimici alla base dello sviluppo della psoriasi.
Nel caso di fluidi si utilizza la High Resolution NMR spectroscopy, mentre nel caso di tessuti e cellule si utilizza una tecnica chiamata HR-MAS NMR, “High-Resolution Magic Angle Spinning” NMR, che permette di indagare materiali con una consistenza tra solido e liquido, facendo ruotare il campione ad un angolo di 54,7°, detto appunto angolo magico, rispetto alla direzione del campo magnetico.
In conclusione, la metabolomica è in grado di fornire marker biochimici permettendo un miglioramento della diagnosi e della prognosi, ed è in grado di monitorare l’efficacia di un trattamento.
Si valuteranno i pathway metabolici per poter suggerire nuovi target terapeutici in grado di intervenire nelle vie metaboliche alterate per correggere i processi che causano la malattia.