Dalla relazione genotipo-fenotipo alla terapia ... · Subunità ausiliaria ione K+ Na+ Ca2+ H+...

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Dalla relazione genotipo-fenotipo alla terapia farmacologica delle miotonie Jean-François Desaphy Facoltà di Farmacia Dip. Farmaco-Biologico Sezione di Farmacologia 2° Incontro Annuale Associazione M.I.A. onlus

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Dalla relazione genotipo-fenotipo

alla terapia farmacologica

delle miotonie

Jean-François Desaphy

Facoltà di Farmacia

Dip. Farmaco-Biologico

Sezione di Farmacologia

2° Incontro Annuale

Associazione M.I.A. onlus

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Myotonia Periodic Paralysis

Chromosome 7

CLCN1 gene

Chloride channel

Chromosome 17

SCN4A gene

Sodium channel

Chromosome 1

CACNL1A4 gene

Calcium channel

Chromosome 17

KCNJ2 gene

Potassium channel

Myotonia

Congenita

Generalized

Myotonia

Paramyotonia

Congenita

Hyperkalemic

Periodic

Paralysis

Hypokalemic

Periodic

Paralysis

Potassium-aggravated

Myotonia

Andersen-Tawil

Syndrome

JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyLe canalopatie del muscolo scheletrico

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CANALI IONICITRASPORTATORI

POMPE

NUCLEO

CELLULA

Na+

Na+

K+

K+

Ca2+Ca2+

Cl-

Cl-

12 mM

145 mM

4 mM

155 mM

1.8 mM 0.1 µM

150 mM

15 mM

K+

Na+

ATP

ATP

Ca2+

Ca2+

Na+

Na+Cl-

K+

NUCLEONUCLEO

CELLULA

Na+

Na+Na+

K+

K+K+

Ca2+Ca2+

Cl-

Cl-

12 mM

145 mM

4 mM

155 mM

1.8 mM 0.1 µM

150 mM

15 mM

K+

Na+

K+

Na+

ATP

ATP

ATP

Ca2+

ATP

Ca2+

Ca2+

Na+

Na+Cl-

K+

JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyCANALI e TRASPORTI IONICI

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JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF Desaphy

Più di 400 geni codificanoper altrettanti canali

Gating

Voltaggio

agonista diretto

stiramento

proteina G

Ioni calcio

Modulazione

Fosforilazione

Ossidazione

Citoscheletro

Stiramento

ATP

Ioni calcio

altri ioni

S

E

N

S

O

R

E

Porta di

inattivazione

Porta di

attivazione

Siti di legame per piccole molecole

Subunità

ausiliaria

ione

K+

Na+

Ca2+

H+

non-selettivi

Cl-

PROTEINE CANALI

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5 sensineurotrasmissione

contrazione

Secrezione ormonale

secrezione esocrinarisposta immunitaria

Proliferazione cellulare

Differenziamento cellulare

S

E

N

S

O

R

ion

S

E

N

S

O

R

ion

JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyFUNZIONE DEI CANALI IONICI

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Canalopatie secondarie

intossicazione

distrofia miotonica

malattie autoimmuni

iperalgesia

Coinvolgimento

in patogenesi

aritmie cardiache

disordini psichici

disfunzioni cognitive

sensazione del dolore

ipertensione

patologie renali

diabete

cancro

Canalopatie primarie

Muscolo scheletrico

paralisi periodica

miotonia

miastenia

ipertermia maligna

malattia “central core”

Aritmie cardiache

Sistema nervoso centrale

epilessia

atassia

emicrania

ipereplessia

fibrosi cistica

Malattie renali

osteopetrosi

diabete

ipertensione

eritermalgia

SCID

1/2500 europei affetti

recessivo

1/20 portatori sani

Mutazioni nel gene CFTR

Difetti di un canale del cloro

Più di 60 geni mutati

Centinaia di mutazioni

JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyCANALI IONICI e MALATTIE

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~5% dei bersagli di farmaci sono canali ionici

Canali per il calcio

antiangina, anti-ipertensivi, antiaritmici, antiepilettici

Canali per il sodio

anestetici locali, antiaritmici, antiepilettici, anti-miotonici, diuretici

Canali per il cloro

antiepilettici, ansiolitici, ipnotici, anestetici generali, rilassanti muscolari

Canali per il potassio

antidiabetici, anti-ipertensivi, antiaritmici

JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyCANALI IONICI e FARMACI

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JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyFarmacologi di Bari e le canalopatie

Canali del sodio Canali del potassio

Canali del cloro ClC-1Canali del cloro ClC-K, renali

Farmaci

Farmaco

D. Tricarico

A. Mele

GL. Cannone

G. Camerino

M. Dinardo

S. Calzolaro

A. Liantonio

G. Gramegna

A. Scaramuzzi

G. Camerino

M. Dinardo

J-F. Desaphy

A. De Luca

M. De Bellis

T. Costanza

R. Carbonara

M. Dinardo

S. Pierno

J-F. Desaphy

A. Liantonio

M. De Bellis

G. Camerino

M. Dinardo

G. Gramegna

M. Cannone

Sezione di Farmacologia – Facoltà di Farmacia

Team leader: prof.ssa Diana Conte Camerino

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JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyCanalopatie Muscolari

Il difetto genetico determina una proteina alterata che funziona:

� poco (perdita di funzione)� troppo (guadagno di funzione).

Paralisi periodica

miotonia

miastenia

Ipertermia maligna

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Relazione genotipo/fenotipo

JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF Desaphy

Alla ricerca di possibili bersagli per i farmaci

Ruolo del Farmacologo

Alla ricerca del farmaco migliore

Farmaco

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Relazione genotipo/fenotipo

JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF Desaphy

Alla ricerca di possibili bersagli per i farmaci

Ruolo del Farmacologo

Alla ricerca del farmaco migliore

Farmaco

1° esempio: le canalopatie da sodio muscolari

2° esempio: la miotonia da cloro

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Relazione Genotipo-Fenotipo JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF Desaphy

-120

+10

-80

30 ms, 0.1 Hz

-120

+10

-80

30 ms, 0.1 Hz

Canalopatie muscolari da sodio

III IV

COOH

+

+

+

+

G1306E

Miotonia aggravata dal K+

R1448C

Paramyotonia Congenita

recettore LA

I II

+

+

+

+

NH2

out

in

A1156T

Paralisi periodica ipercalemica

III IV

COOH

+

+

+

+

G1306E

Miotonia aggravata dal K+

R1448C

Paramyotonia Congenita

recettore LA

I II

+

+

+

+

NH2

out

in

A1156T

Paralisi periodica ipercalemica

Desaphy et al., Neurology 2001

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Relazione Genotipo-Fenotipo JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF Desaphy

-120

+10

-80

30 ms, 0.1 Hz

-120

+10

-80

30 ms, 0.1 Hz

Canalopatie muscolari da sodio

III IV

COOH

+

+

+

+

G1306E

Miotonia aggravata dal K+

R1448C

Paramyotonia Congenita

recettore LA

I II

+

+

+

+

NH2

out

in

A1156T

Paralisi periodica ipercalemica

III IV

COOH

+

+

+

+

G1306E

Miotonia aggravata dal K+

R1448C

Paramyotonia Congenita

recettore LA

I II

+

+

+

+

NH2

out

in

A1156T

Paralisi periodica ipercalemica

Mutagenesi sito-diretta, espressione eterologa, patch-clamp

Desaphy et al., Neurology 2001

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Relazione Genotipo-Fenotipo JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF Desaphy

-120

+10

-80

30 ms, 0.1 Hz

-120

+10

-80

30 ms, 0.1 Hz

Canalopatie muscolari da sodio

III IV

COOH

+

+

+

+

G1306E

Miotonia aggravata dal K+

R1448C

Paramyotonia Congenita

recettore LA

I II

+

+

+

+

NH2

out

in

A1156T

Paralisi periodica ipercalemica

III IV

COOH

+

+

+

+

G1306E

Miotonia aggravata dal K+

R1448C

Paramyotonia Congenita

recettore LA

I II

+

+

+

+

NH2

out

in

A1156T

Paralisi periodica ipercalemica

Mutagenesi sito-diretta, espressione eterologa, patch-clamp

Desaphy et al., Neurology 2001

Farmaco

Farmaco Farmaco

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JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF Desaphy

Missense mutations

Genotype/phenotype correlation

Impaired fast inactivation

Sarcolemma hyper-excitability

Myotonia (muscle stiffness)

Enhanced activation

Impaired slow inactivation

Sarcolemma inexcitability

Paralysis (muscle weakness)

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AR miotonia debolezza

F167L

G190S

//

Vm (mV)

Open Probability WT

F167L

G190S

La mutazione F167L riduce il passaggio degli ioni attraverso il canale

La mutazione G190S modifica la dipendenza dal voltaggio

Riduzione della corrente

MIOTONIA

I (nA)

Vm (mV)

4

6

100 200

I (nA)

Vm (mV)

4

6

100 200

WT

F167L

G190S

Current amplitude

Miotonia da cloro JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF Desaphy

F167L

G190S

F167L

G190S

F167L

G190S

Mauro LoMonaco, Anna Modoni

Unpublished, preliminaryresults

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Relazione genotipo/fenotipo

JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF Desaphy

Alla ricerca di possibili bersagli per i farmaci

Ruolo del Farmacologo

Alla ricerca del farmaco migliore

Farmaco

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JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyAlla ricerca del farmaco migliore

Farmaco noto con meccanismo d’azione noto

Farmaci mancanti

Nuovi farmaci nella terapia della miotonia

flecainide e propranolol

Nuovi ligandi per i canali al cloro

Farmaco noto con meccanismo d’azione ignoto (uso empirico)

Meccanismo d’azione dell’acetazolamide nella miotonia

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JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyAlla ricerca del farmaco ideale

Farmaco noto con meccanismo d’azione noto

Farmaci mancanti

Nuovi farmaci nella terapia della miotonia

flecainide e propranolol

Nuovi ligandi per i canali al cloro

Farmaco noto con meccanismo d’azione ignoto (uso empirico)

Meccanismo d’azione dell’acetazolamide nella miotonia

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Sindromi miotoniche JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF Desaphy

SINDROMI

MIOTONICHE

ridotta

attività

ClC-1

cloro

Nav1.4

sodio

Miotonia congenita

Miotonia generalizzata

Distrofia miotonica

Miopatia miotonica prossimale

Paramiotonia congenita

Miotonia aggravata dal K+

aumentata

attività

Ipereccitabilità del sarcolemma

Rigidità muscolare

Difficoltà al rilassamento

Mexiletina

Bloccante canali al sodio

Farmaco

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Antimiotonico mexiletina JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF Desaphy

Mexiletina, bloccante canali al sodio

Farmaco antimiotonico di 1° scelta

Trial clinico in corso

Non tutti i pazienti rispondono

Possibili effetti collaterali

I canali al sodio mutati sono sensibili alla mexiletina ?

Quali nuovi farmaci per la miotonia ?

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JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyI canali al sodio mutati sono sensibili alla mexiletina ?

Prepulse Potential (mV)

-160 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20

Normalized Current

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2WT, n=38

A1156T, n=21

G1306E, n=31

R1448C, n=42

G1306E

Spostamento positivo della curva

R1448C

Spostamento negativo

della curva

O

O

CF3

CF3

NH

NH

O

NH2

MexiletineFlecainide

Dipendenza dal voltaggio

Desaphy et al., J Physiol 2004

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JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyI canali al sodio mutati sono sensibili alla mexiletina ?

Prepulse Potential (mV)

-160 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20

Normalized Current

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2WT, n=38

A1156T, n=21

G1306E, n=31

R1448C, n=42

G1306E

Spostamento positivo della curva

Meno sensibile alla mexiletina

Più sensibile alla flecainide

R1448C

Spostamento negativo

della curva

Più sensibile alla

mexiletina e alla

flecainide

O

O

CF3

CF3

NH

NH

O

NH2

MexiletineFlecainide

Dipendenza dal voltaggio

2 ms

500 pA

CTRL

0.1 Hz

GE, 100 µµµµM Flecainide

10 Hz

2 ms

500 pA

CTRL

0.3 Hz

GE, 300 µµµµM Mexiletine

10 Hz

Desaphy et al., J Physiol 2004

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JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyFARMACOGENETICA: medicina personalizzata

O

O

CF3

CF3

NH

NHO

NH2

Mexiletine Flecainide

Dipendenza dal voltaggio

Desaphy et al., submitted

Blocco normale

Blocco maggioreBlocco minore

unknownpositive shiftnegative shift no shift

PAM

PMC

I141V

I1160V

S804F G1306A

V1589M G1306E

Q1633E G1306V

L266V T1313A

Q270K T1313M

T704M L1433R

A1152D F1473S

F1705I

V445M

V1293I

I693T

R1148C

R1448P

R1448H

R1448S

M1370V L1436P

R1448L G1456E

V1458F R1460Q

M1476I

L250P

A1481D

unknownunknownpositive shiftpositive shiftnegative shiftnegative shift no shiftno shift

PAM

PMC

I141V

I1160V

S804F G1306A

V1589M G1306E

Q1633E G1306V

L266V T1313A

Q270K T1313M

T704M L1433R

A1152D F1473S

F1705I

V445M

V1293I

I693T

R1148C

R1448P

R1448H

R1448S

M1370V L1436P

R1448L G1456E

V1458F R1460Q

M1476I

L250P

A1481D

G1306E

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JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyQuali nuovi farmaci antimiotonici ?

Farmaci β-antagonisti

anti-aritmici

Farmaco β-agonista

anti-asmatico

Farmaco β-agonista

doping

Bloccante canali al sodio

anti-aritmico,

antimiotonico

Blocco dei canali Nav1.4 ?

SI

SI

SI

No

No

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JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyStudi pre-clinici

[DRUG] (mg/kg)% of TRR reduction

0

20

40

60

80

100

mexiletinemexiletinemexiletinemexiletinepropanolol propanolol propanolol propanolol clenbuterolclenbuterolclenbuterolclenbuterolnadolol nadolol nadolol nadolol salbutamolsalbutamolsalbutamolsalbutamol

5 15 40

Desaphy, Costanza, Gramegna & Conte Camerino, in preparation

� il propranololo potrebbe rappresentare una valida alternativa alla mexiletina

nella terapia antimiotonica

CTRL

9AC � ratto miotonico

9AC + farmaco antimiotonico

0.5 s

4 s

1 s

Tempo di raddrizzamento

Unpublishe

d, prelimin

aryresults

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SALBUTAMOL

Activation of Na+/K+ pump

Sarcolemma hyperpolarization

Hyperkalemic periodic paralysis

CLENBUTEROL / PROPRANOLOL

Activation of Na+/K+ pump

Inhibition of sodium channels

Sarcolemma hyperpolarization

Inhibition of AP firing

Myotonic syndromes

Including myotonic dystrophy

Anabolic action

JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyStudi pre-clinici

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Conclusioni JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF Desaphy

L’impegno del Farmacologo nelle malattie rare

individuare nuovi possibili bersagli per farmaci

delucidare il meccanismo d’azione di farmaci empirici

Trovare il

farmaco idealeindividuare nuovi farmaci efficaci pronti all’uso

inventare nuovi farmaci (in collaborazione con i chimici farmaceutici)

studiare la farmacogenetica

esplicitare i test pre-clinici di efficacia e di tossicità

elaborare solide basi scientifiche per trial clinici

Studiare la relazione

genotipo/fenotipo

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Ringraziamenti JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF Desaphy

Chimica farmaceuticaFacoltà di Farmacia

Bari Carlo Franchini

Fulvio Loiodice

Collaborazioni esterneAlfred L. George, USA

Frank Lehmann-Horn, Germania

Bertrand Fontaine, Francia

Ramone Latorre, Cile

Patrick Delmas, Francia

Michael Pusch, Genova

Mauro Lomonaco, Roma

Giovani Meola, Milano

Sezione di Farmacologia (2011)

Diana CONTE

Annamaria DE LUCA

Domenico TRICARICO

Jean-François DESAPHY

Post-docGianluca GRAMEGNA

Anna COZZOLI

Marilena DINARDO

Roberta CAPOGROSSO

DottorandiTeresa COSTANZA

Valeria SBLENDORIO

Gianluigi CANNONE

Roberta CARBONARA

Antonella SCARAMUZZI

Maria CANNONE

Sara CALZOLARO

Sabata PIERNO

Antonella LIANTONIO

Michela DE BELLIS

Antonietta MELE

Giulia CAMERINO

harmaceutical

ndustries

P

I

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Continuiamo

a lavorare

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Le sindromi miotoniche appartengono ad un gruppo di malattie dei muscoli scheletrici,

comprendendo anche le paralisi periodiche. Tutte queste patologie hanno in comune di

essere la conseguenza di mutazioni a carico di geni codificanti per i canali ionici, di cui il

neologismo “canalopatie”.

I canali e trasportatori ionici sono delle proteine presenti nelle membrane delle nostre

cellule che permettono il passaggio selettivo di ioni e controllano l’omeostasi cellulare.

Questi ioni partecipano a molte se non tutte le funzioni cellulari.

Più di 400 geni sono stati identificati nel genoma umano che codificano per le subunità dei

canali ionici. Questi canali sono diversi per la specie ionica che permea, per i meccanismi

di apertura/chiusura del canale, per la loro modulazione da parte di segnali fisici e

biochimici, per la loro sensibilità alle tossine e ai farmaci.

Questi canali sono espressi nell’intero organismo e sono coinvolti in tutti i processi

fisiologici, compreso i sensi, la neurotrasmissione, la contrazione muscolare, la

secrezione degli ormoni, la secrezione esocrina, la risposta immunitaria, il ciclo cellulare,

la proliferazione e il differenziamento cellulare.

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Non è quindi sorprendente che i canali ionici contribuiscano all’insorgenza di un numero

elevato di malattie debilitanti o letali, che includono le aritmie cardiache, l’ipertensione, le

malattie renali, il diabete, il dolore cronico, i disordini cognitivi e psichici, o ancora la

progressione del cancro.

Le canalopatie primarie sono le malattie che originano da mutazioni nei geni codificanti

per i canali ionici.

Queste malattie sono rare con un incidenza che varia, dal caso pressoché unico ad 1 caso

su 2500 europei come per la fibrosi cistica dovuta a mutazioni in un canale del cloro.

Nell’insieme, le canalopatie includono più di 60 malattie e diverse centinaia di mutazioni.

Sono malattie rare monogeniche, ma il loro studio negli anni recenti ha significativamente

contribuito alla comprensione di molte malattie multifattoriali.

Visto il loro coinvolgimento in molte malattie, i canali ionici costituiscono degli importanti

bersagli per l’azione dei farmaci. Sono noti farmaci che agiscono sui canali del calcio, del

sodio, del potassio, e del cloro.

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I farmacologi della Facoltà di Farmacia dell’Università di Bari studiano da anni i canali

ionici, loro ruolo nelle canalopatie, e la loro sensibilità ai farmaci

I muscoli scheletrici si contraggono in risposta ad uno stimolo proveniente dal cervello

attraverso il nervo motore.

Questo nervo rilascia un messaggero, l’acetilcolina, che stimola il muscolo attraverso

l’attivazione di vari canali/trasportatori ionici presenti nelle membrane dei muscoli.

Mutazioni in questi canali sono stati associati a vari patologie muscolari.

In particolare, mutazioni a carico del canale al cloro o del canale al sodio sono state

associate a la miotonia.

La ridotta attività dei canali del cloro o l’esagerata attività dei canali del sodio rendono il

muscolo troppo eccitabile.

In condizioni normali, il muscolo scarica potenziali d’azioni in risposta ad uno stimolo

proveniente del nervo, scarica che si interrompe allo cessare dello stimolo.

In persone affette da miotonia, la scarica dei potenziali d’azioni dura oltre lo stimolo,

quindi il muscolo ha difficoltà a rilassarsi dopo la contrazione e rimane rigido: questo è la

miotonia.

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Quali sono i compiti del farmacologo ?

Studiare la relazione tra genotipo e fenotipo per …

… Individuare possibili bersagli per i farmaci e …

… Trovare il farmaco migliore

Il primo esempio riguarda le canalopatie muscolari da sodio. Mutazioni nel gene che

codifica per il canale del sodio del muscolo scheletrico sono responsabili di una serie di

malattie caratterizzate da momenti di paralisi flaccida (paralisi ipercaliemica) o di rigidità

muscolare (miotonia).

Mediante tecnologie avanzate, abbiamo studiato in vitro l’effetto di 3 mutazioni, e abbiamo

potuto correlare l’insorgenza di paralisi ad una corrente al sodio persistente e la miotonia

al rallentamento del decadimento delle correnti al sodio.

Tali difetti biofisici diventano quindi dei possibili bersagli per l’azione di farmaci efficaci

contro la paralisi o contro la miotonia.

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Il secondo esempio riguarda la miotonia congenita, che deriva da mutazioni nel gene che

codifica per il canale al cloro muscolare ClC-1.

In collaborazione con i dott.ri LoMonaco e Modoni, abbiamo studiato 2 mutazioni, F167L e

G190S, entrambi associate a miotonia. La mutazione G190S pero è anche associata a

l’insorgenza di debolezza muscolare di breve durata ma che può inficiare i movimenti.

Le due mutazioni riducono le correnti del cloro ma con meccanismi molecolari diversi.

Studi in corso mirano a correlare il difetto molecolare ai sintomi clinici.

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Quindi una volta definita la relazione genotipo/fenotipo, il farmacologo si impegna a

trovare il farmaco migliore per curare la malattia rara in attesa di una terapia

genica/cellulare efficace ed applicabile.

Il farmacologo deve definire il meccanismo d’azione dei farmaci usati in modo empirico.

Il farmacologo può cercare nuovi farmaci con meccanismi d’azione noti per la cura delle

malattie rare.

Il farmacologo, con l’aiuto dei chimici farmaceutici può inventare nuovi farmaci in grado di

colpire i canali ionici, ove essi mancano.

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Prendiamo di nuovo l’esempio delle miotonie, malattie caratterizzate da rigidità muscolare

che complicano la normale funzionalità dei muscoli scheletrici.

Ci sono miotonie da sodio, dovute a mutazioni nel gene del canale del sodio, e miotonie

da cloro, dovute a mutazioni nel gene del canale del cloro.

Il guadagno funzionale dell’uno o la ridotta funzionalità dell’altro inducono

l’ipereccitabilità muscolare che produce i sintomi clinici della malattia.

Quindi, oggi si cerca di opporsi all’ipereccitabilità utilizzando un farmaco bloccante dei

canali del sodio, la mexiletina.

La mexiletina è il farmaco di prima scelta nel trattamento delle miotonie, con alcuni limiti

importanti: non tutti i pazienti rispondono alla mexiletina; il farmaco può provocare effetti

avversi che ne limitano l’uso

Ci siamo quindi posti due domande: 1) i canali del sodio mutati sono sensibili alla

mexiletina ? 2) ci sono altri farmaci potenzialmente utili nel trattamento della miotonia ?

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Per rispondere alla prima domanda, abbiamo studiato nel dettaglio gli effetti delle

mutazioni sulla funzione del canale.

Abbiamo osservato che due mutazioni provocando miotonia possono alterare in modo

opposto la dipendenza dal voltaggio, e abbiamo saggiato due farmaci: la mexiletina ed un

altro bloccante dei canale del sodio, la flecainide.

Il canale mutato con una voltaggio-dipendenza più negativa è molto sensibile a entrambi i

farmaci, ed i pazienti portatori di quella mutazione rispondono bene alla mexiletina.

Il canale mutato con una voltaggio-dipendenza più positiva sono meno sensibili alla

mexiletina, e i pazienti traggono in effetti meno beneficio dal farmaco. Invece, per le sue

specifiche proprietà, la flecainide è ancora molto efficace su questo canale mutato.

Sulla base di questi risultati, abbiamo dunque definito un meccanismo farmacogenetico,

cioè una risposta diversa all’azione dei farmaci in funzione della mutazione.

E’ questo il presupposto per una medicina personalizzata, che già ha riscontrato un certo

successo nell’ambito del trattamento delle miotonie da sodio.

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Per la seconda domanda, cioè se ci sono farmaci disponibili potenzialmente utili nel

trattamento della miotonia, siamo partiti da un risultato ottenuto qualche anno fa nel

nostro laboratorio che dimostrava che alcuni farmaci noti come ligandi dei recettori per

l’adrenalina erano anche potenti bloccanti dei canali del sodio alla pari della mexiletina.

Abbiamo quindi recentemente sviluppato, anche su richiesta di ditte farmaceutiche, un

modello in vivo di miotonia, per potere esplicitare dei test preclinici di efficacia.

Se si gira un ratto sul dorso, l’animale metterà meno di un secondo per raggirarsi su se

stesso.

Se si somministra un bloccante dei canali del cloro muscolari, si ricrea la condizione di

miotonia da cloro, e l’animale impiegherà circa 4 secondi per rimettersi sulle 4 zampe.

Il tempo di raddrizzamento dipenderà quindi dell’effetto antimiotonico del farmaco

saggiato.

E abbiamo così confermato in vivo l’effetto antimiotonico del propranololo, che

suggeriamo poter essere utilizzato quindi dai pazienti.

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