TREM2: L'Alleato Immunitario del Cervello nell'Alzheimer
TREM2 gioca un ruolo fondamentale nella salute del cervello e nella protezione contro l'Alzheimer.
M. Cobas-Carreño, A. Esteban-Martos, L. Tomas-Gallardo, I. Iribarren, L. Gonzalez-Palma, A. Rivera-Ramos, J. Elena-Guerra, E. Alarcon-Martin, R. Ruiz, M.J. Bravo, J.L. Venero, X. Morató, A. Ruiz, J.L. Royo
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Indice
- TREM2 e Salute Cerebrale
- Il Legame tra TREM2 e la Malattia di Alzheimer
- Nuovi Approcci per Mirare a TREM2
- Screening ad Alto Rendimento per Modulatori di TREM2
- Le Avventure nel Tubo da Prova
- Candidati Selezionati
- Studi di Docking Molecolare
- Andare Avanti con la Ricerca
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
TREM2, o Recettore Attivato Espresso su Cellule Mieloidi 2, è una proteina presente sulla superficie di molte cellule immunitarie del corpo, soprattutto nel cervello. È importante per tenere il cervello e altri tessuti in funzione senza intoppi. Pensa a TREM2 come a un vigile del traffico utile. Il suo compito è gestire come le cellule rispondono all'infiammazione e ai danni, assicurandosi che tutto funzioni come dovrebbe.
TREM2 e Salute Cerebrale
Nel cervello, TREM2 è principalmente presente nelle microglia, che sono le cellule immunitarie del cervello. Quando queste cellule rilevano problemi come infiammazione o danni cellulari, TREM2 le aiuta a rispondere in modo appropriato. Se TREM2 funziona bene, può aiutare a sostenere le connessioni tra le cellule cerebrali, essenziali per la memoria e l'apprendimento.
Le ricerche hanno dimostrato che TREM2 potrebbe essere utile nella protezione contro la Malattia di Alzheimer (AD). L'AD è un disturbo progressivo che danneggia la memoria e le abilità cognitive. Gli studi suggeriscono che quando TREM2 è attivato, può aiutare a combattere parte del declino cognitivo che accompagna l'AD. È un po' come avere un buon sistema di difesa contro un esercito invasore.
Il Legame tra TREM2 e la Malattia di Alzheimer
La malattia di Alzheimer è spesso caratterizzata dall'accumulo di placche appiccicose fatte di una proteina chiamata amiloide-beta (Aβ). Queste placche possono essere dannose per i neuroni, portando a perdita di memoria e altri problemi cognitivi. Alcuni studi suggeriscono che quando TREM2 è attivato, potrebbe fornire una certa protezione contro gli effetti dannosi di queste placche.
Tuttavia, è un po' complicato. Mentre TREM2 può aiutare nelle prime fasi dell'AD, alcune ricerche indicano che microglia eccessivamente attivate (le cellule immunitarie) nelle fasi successive della malattia potrebbero in realtà contribuire alla morte cellulare. Quindi, TREM2 potrebbe essere come una spada a doppio taglio, utile all'inizio ma potenzialmente problematica più tardi.
Nuovi Approcci per Mirare a TREM2
Data l'importanza di TREM2, gli scienziati stanno esplorando modi per mirarlo per potenziali trattamenti. Uno di questi approcci è lo sviluppo di un anticorpo monoclonale, un tipo di proteina fatta in laboratorio che può legarsi a TREM2. Questo specifico anticorpo è stato creato per migliorare la via di segnalazione di TREM2 per migliorare la sopravvivenza e l'attività nelle microglia. C'è persino una sperimentazione clinica in corso per vedere se questo trattamento funziona.
Oltre agli anticorpi, i ricercatori stanno anche esaminando piccole molecole che possono mirare a TREM2. Una di queste molecole, VG-3927, è attualmente in fase di prove preliminari per vedere se può aiutare a trattare malattie neurodegenerative come l'AD.
Screening ad Alto Rendimento per Modulatori di TREM2
Per trovare nuovi trattamenti che mirano a TREM2, i ricercatori hanno lavorato a una strategia chiamata screening ad alto rendimento. Questo è un metodo per testare rapidamente molti composti potenziali per vedere se possono modificare l'attività di TREM2. L'obiettivo è trovare piccole molecole che possano interagire efficacemente con TREM2.
Lo screening si concentra sulla ricerca di molecole che si legano bene a TREM2 e alla sua proteina partner, TYROBP. L'interazione tra queste due proteine è cruciale per il corretto funzionamento di TREM2. I ricercatori sono particolarmente interessati a molecole che possono attraversare la barriera emato-encefalica, che è come un cancello di sicurezza che protegge il cervello, ma a volte può tenere fuori trattamenti utili.
Le Avventure nel Tubo da Prova
Come parte del processo di screening, gli scienziati hanno creato proteine speciali in laboratorio che imitano TREM2 e TYROBP. Hanno usato queste proteine in saggi per vedere come vari composti potessero legarsi a loro. Esaminando il legame e l'attività di questi composti, i ricercatori puntano a scoprire nuovi potenziali farmaci.
In uno studio, gli scienziati hanno lavorato con batteri E. coli per testare l'attività di vari farmaci approvati dalla FDA. Hanno cercato composti che potessero aumentare o inibire la funzione di TREM2. Dopo aver testato 315 farmaci diversi, hanno trovato alcuni candidati promettenti. Tuttavia, hanno anche scoperto che un buon numero di potenziali inibitori non faceva realmente ciò che dovevano fare.
Candidati Selezionati
Tra i farmaci testati, tre si sono rivelati attivatori specifici, il che significa che potevano effettivamente aumentare l'attività di TREM2 senza causare effetti collaterali indesiderati. Hanno deciso di concentrarsi su due di questi, parbimostat e Vareniclina. La vareniclina è già conosciuta come un medicamento per aiutare le persone a smettere di fumare e sembra avere alcuni effetti interessanti sul cervello.
Quando i ricercatori hanno testato la vareniclina su cellule cerebrali umane, ha aumentato con successo l'attività di una proteina chiave legata a TREM2. Questa attività aumentata potrebbe essere utile nella lotta contro la malattia di Alzheimer.
Studi di Docking Molecolare
Per comprendere meglio come la vareniclina interagisce con TREM2 e TYROBP, i ricercatori hanno effettuato studi di docking molecolare. Questo è un modo elegante per simulare come un farmaco potrebbe adattarsi a una proteina, un po' come una chiave si adatta a una serratura. Gli studi hanno mostrato che la vareniclina si lega bene sia a TREM2 che a TYROBP, suggerendo potenziale per migliorare la loro interazione.
I risultati sono stati promettenti. L'affinità di legame della vareniclina, o quanto bene si attaccava a TREM2 e TYROBP, era sufficiente per giustificare ulteriori esplorazioni. Questo apre la porta per progettare nuovi composti che potrebbero essere ancora più efficaci nel mirare a queste proteine.
Andare Avanti con la Ricerca
L'idea di usare farmaci esistenti come la vareniclina in modi nuovi è allettante. I ricercatori credono che riproporre farmaci già approvati possa ridurre i rischi e accorciare il tempo necessario per portare i trattamenti ai pazienti. Poiché ci sono già dati di sicurezza su questi farmaci, potrebbe accelerare il processo per portarli in sperimentazioni cliniche per l'Alzheimer.
Tuttavia, ci sono sfide da considerare in questa linea di ricerca. Passare dagli studi di laboratorio alle applicazioni nel mondo reale può rivelare risultati inaspettati. Ad esempio, il comportamento di un farmaco nel corpo può variare dal suo comportamento nei tubi da prova. Inoltre, le interazioni tra TREM2 e la sua proteina partner negli organismi viventi potrebbero essere diverse da ciò che i ricercatori osservano nei sistemi isolati.
Conclusione
TREM2 è una proteina affascinante che gioca un ruolo significativo nella risposta immunitaria nel cervello. La sua interazione con TYROBP è cruciale per il corretto funzionamento, soprattutto nel contesto della malattia di Alzheimer. I ricercatori sono impegnati a trovare modi per aumentare l'attività di TREM2, non solo per trattare l'AD ma anche per comprendere le sue implicazioni più ampie nella salute cerebrale.
Mentre gli scienziati continuano a esplorare questi percorsi, il potenziale per nuove terapie rimane emozionante. La combinazione di farmaci esistenti e nuovi approcci potrebbe offrirci nuova speranza per coloro che sono colpiti dalla malattia di Alzheimer, aprendo la strada a trattamenti più efficaci. Quindi brindiamo al vigile del traffico del cervello, TREM2, e a tutti i brillanti scienziati che lavorano instancabilmente per mantenere tutto in ordine!
Titolo: Drug screening targeting TREM2-TYROBP transmembrane binding
Estratto: TREM2 encodes a microglial membrane receptor involved in the disease-associated microglia (DAM) phenotype whose activation requires the transmembrane interaction with TYROBP. Mutations in TREM2 represent a high-impact risk factor for Alzheimers disease (AD) which turned TREM2 into a significant drug target. We present a bacterial two-hybrid (B2H) system designed for high-throughput screening of modulators for the TREM2-TYROBP transmembrane interaction. In a pilot study, 315 FDA-approved drugs were analyzed to identify potential binding modifiers. Our pipeline includes multiple filtering steps to ensure candidate specificity. The screening suggested two potential candidates that were finally assayed in the human microglial cell line HMC3. Upon stimulation with anti-TREM2 mAb, pSYK/SYK ratios were calculated in the presence of the candidates. As a result, we found that varenicline, a smoking cessation medication, can be considered as a transmembrane agonist of the TREM2-TYROBP interaction.
Autori: M. Cobas-Carreño, A. Esteban-Martos, L. Tomas-Gallardo, I. Iribarren, L. Gonzalez-Palma, A. Rivera-Ramos, J. Elena-Guerra, E. Alarcon-Martin, R. Ruiz, M.J. Bravo, J.L. Venero, X. Morató, A. Ruiz, J.L. Royo
Ultimo aggiornamento: 2024-12-02 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.02.626344
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.02.626344.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
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