Attualmente non esiste una cura per questa malattia. Gli scienziati della provincia di Zhejiang hanno portato nuove idee per il trattamento di questa "malattia rara"

Inizialmente si manifestano lievi disturbi motori e diventano difficili correre, saltare e altri movimenti. Successivamente, il paziente perde gradualmente la capacità di camminare e di sollevare normalmente gli arti, e per muoversi ha bisogno di una sedia a rotelle. Alla fine potrebbe morire per insufficienza respiratoria o cardiaca...

Questo brano descrive la vita di una persona affetta da distrofia muscolare di Duchenne. La distrofia muscolare di Duchenne (DMD), nota solo come DMD, è una grave malattia neuromuscolare ereditaria e una delle malattie genetiche mortali più comuni.

Purtroppo, al momento non esiste una cura per questa malattia.

Di recente, gli scienziati dello Zhejiang, un team di ricerca della West Lake University, hanno fatto nuove scoperte nella ricerca sulla proteina centrale della malattia.

L'11 dicembre 2024, ora di Pechino, il team di Wu Jianping della Westlake University e del Westlake Laboratory e il team di Yan Zhen hanno pubblicato congiuntamente un articolo intitolato "Struttura e assemblaggio del complesso glicoproteico della distrofina" sulla rivista online Nature. Per la prima volta, il team ha "visto chiaramente" la proteina centrale della distrofia muscolare, ha svelato il mistero del complesso glicoproteico della distrofina (DGC) e ha dimostrato le sue caratteristiche strutturali uniche.

| Screenshot del documento

Questo studio colma un'importante lacuna in questo campo, che durava da quasi tre decenni. Questa scoperta fornisce nuove informazioni sulla patogenesi della distrofia muscolare.

Che cos'è la distrofia muscolare di Duchenne (DMD)?

Secondo le statistiche, nel mondo ci sono più di 300 milioni di pazienti affetti da malattie rare, di cui più di 20 milioni in Cina affetti da varie malattie rare. La DMD è una di queste malattie rare.

Nel 1986, gli scienziati americani scoprirono che la causa della DMD era dovuta a un difetto nel gene della distrofina. Poiché il gene DMD è localizzato sul cromosoma X, la DMD si manifesta prevalentemente nei maschi, con un'incidenza di circa 1 caso ogni 3.500 maschi.

| Manifestazioni cliniche della DMD Fonte: Westlake University

I pazienti affetti da DMD soffrono di progressiva debolezza e degenerazione dei muscoli scheletrici, con un alto tasso di mortalità. Spesso sviluppano sintomi quali bradicinesia, andatura anomala e difficoltà a stare in piedi quando hanno dai 3 ai 5 anni. Questi sintomi peggiorano gradualmente con l'età. A partire dai 12 anni devono usare la sedia a rotelle per spostarsi e potrebbero morire di insufficienza cardiaca e polmonare intorno ai 20 anni.

Poiché la malattia non può ancora essere curata, trovare trattamenti sicuri ed efficaci è sempre stato l'obiettivo finale della ricerca in questo campo.

Questa proteina centrale

Quali sono le cause della DMD?

Uno dei protagonisti di questo studio è una proteina chiamata Distrofina, il cui nome completo è distrofina. Si tratta di un'importante proteina citoscheletrica presente principalmente nelle cellule muscolari scheletriche e cardiache e svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento della struttura e della funzione delle cellule muscolari.

Quando la distrofina interagisce con più proteine ​​in vivo, forma il complesso DGC. Questo complesso è distribuito principalmente nel tessuto muscolare e nel sistema nervoso. La distrofia muscolare è associata a mutazioni in questo complesso proteico.

Se la cellula muscolare è un edificio alto, allora il complesso DGC è sia l'"ammortizzatore" sia l'"apparecchiatura di comunicazione" dell'edificio. È il collegamento tra l'interno e l'esterno della cellula, in grado di assorbire e disperdere la forza meccanica generata dalla contrazione muscolare, contribuendo così a proteggere e mantenere l'integrità e la stabilità della membrana cellulare muscolare. Allo stesso tempo, il complesso DGC ha anche una funzione di trasduzione del segnale, influenzando la crescita, la differenziazione e la sopravvivenza cellulare.

| Mappa della densità elettronica ad alta risoluzione del complesso DGC endogeno nel muscolo scheletrico Fonte: West Lake University

La prima volta che vedo chiaramente

Il “vero volto” delle proteine ​​del core

Il team di Wu Jianping e quello di Yan Zhen della School of Life Sciences della Westlake University sono riusciti a isolare con successo il complesso DGC endogeno naturale dal tessuto muscolare scheletrico del topo e hanno utilizzato la tecnologia della microscopia crioelettronica per risolvere la sua struttura ad alta risoluzione (risoluzione 3,2-3,5 Å), fornendo la prima immagine chiara dell'intero complesso e colmando una lacuna di quasi tre decenni in questo campo.

Il team di ricerca è poi tornato alla malattia stessa e ha studiato dove si trovano i siti di mutazione patogena associati alla distrofia muscolare. Hanno analizzato una grande quantità di dati sui siti di mutazione correlati alla distrofia muscolare, accumulati negli studi clinici degli ultimi decenni, e hanno scoperto che le mutazioni patogene correlate alla distrofia muscolare sono distribuite principalmente in tre regioni. Queste regioni specifiche svolgono un ruolo importante nel normale funzionamento del DGC e forniscono informazioni approfondite sul meccanismo patogenetico della distrofia muscolare correlata.

| Gruppo di ricerca Fonte dell'immagine: Westlake University

Dal punto di vista microscopico, sono stati trovati nuovi indizi anche nello sviluppo di soluzioni di terapia genica. Attualmente, le opzioni terapeutiche per i pazienti affetti da DMD sono molto limitate. Una strategia comune è quella di riparare la proteina distrofina disfunzionale attraverso la terapia genica. Tuttavia, il gene per questa proteina è uno dei geni più lunghi del corpo umano, ed è molto difficile reperire un gene così lungo intatto per sostituire il gene che causa la malattia.

I risultati della ricerca della Westlake University forniscono un importante riferimento per progettare una somministrazione proteica più ragionevole ed efficace. In futuro, gli importanti indizi forniti da questa struttura potrebbero aprire nuove speranze per il trattamento della distrofia muscolare.

(Fonte: Chao News, Westlake University)