(Immagine: Pixabay CC0)Gli scienziati hanno scoperto come un farmaco antitumorale possa essere riutilizzato per migliorare la memoria. Lo fa sostenendo la capacità delle cellule di leggere proprio i geni importanti per l’apprendimento. Il meccanismo epigenetico del farmaco è stato mostrato nei topi.
Se avete paura dei ragni, potreste presto beneficiare di un farmaco che aumenta la vostra capacità di disimparare l’aracnofobia, senza effetti collaterali indesiderati.
Gli inibitori dell’istone deacetilasi (HDAC) sono composti chimici affermati come coadiuvanti nella chemioterapia contro vari tipi di cancro. Il farmaco potenzia l’efficacia della chemioterapia senza effetti osservabili se assunto in assenza di chemioterapia. Nell’ultimo decennio, gli HDAC sono stati utilizzati anche in modelli animali in psichiatria e neurologia come potenziatori cognitivi. Il farmaco è noto per migliorare la memoria in questi animali senza effetti collaterali evidenti, il che ha lasciato perplessi gli scienziati dato che il farmaco viene somministrato per via sistemica.
Ora gli scienziati hanno scoperto che le HDAC agiscono come ausili epigenetici per la memoria, ossia supportano la capacità della cellula di leggere proprio i geni importanti per la plasticità sinaptica, migliorando così la comunicazione tra i neuroni. I risultati sono pubblicati su PNAS.
"Il farmaco supporta geni molto specifici, quelli che sono già impegnati nell’apprendimento, e non influisce molto su altri geni, ad esempio quelli che potrebbero avere effetti collaterali indesiderati", spiega Johannes Gräff, autore principale dello studio. "Questo si chiama priming epigenetico".
Gräff, il cui laboratorio presso il Brain Mind Institute dell’EPFL studia i meccanismi epigenetici associati all’immagazzinamento e al declino della memoria, si è rivolto ai topi per comprendere le HDAC. Lui e il suo team hanno esposto i topi a scosse elettriche, note come paradigma di condizionamento pavloviano (paura), un test per la memoria associativa. Senza il farmaco, i topi hanno imparato molto poco. Con il farmaco, hanno raddoppiato la loro capacità di memoria. L’esperimento è stato convalidato dalle autorità veterinarie con un grado di severità pari a 2.
"Il farmaco migliora la memoria solo se si sta imparando attivamente qualcosa", continua Gräff. "Accelera i geni che sono già in movimento per imparare. Per analogia, è più facile accelerare una volta che si sta già sciando, piuttosto che accelerare da fermi".
Inoltre, Gräff e il suo team hanno scoperto che il farmaco agisce direttamente sull’epigenoma inducendo modifiche epigenetiche che favoriscono l’apprendimento. La cromatina, un complesso di DNA e proteine che impacchetta principalmente lunghe molecole di DNA in strutture più compatte, deve essere accessibile per la trascrizione dei geni della plasticità sinaptica. In effetti, utilizzando tecnologie di sequenziamento avanzate, gli scienziati hanno potuto osservare che l’accessibilità della cromatina era aumentata in corrispondenza di specifici geni importanti per la comunicazione sinaptica.
Questi risultati sono importanti perché diversi HDAC sono già approvati per il trattamento del cancro nei pazienti, il che significa che sono sicuri da somministrare agli esseri umani. Ora possono essere riproposti per studi clinici sull’uomo per migliorare la memoria. Attualmente sono in corso due studi clinici in Europa, uno con l’obiettivo di migliorare l’apprendimento della paura dei ragni, l’altro per migliorare la memoria nei pazienti affetti da Alzheimer.
Riferimenti
https://doi.org/10.1073/pnas.2116797119
