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
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
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
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
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
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
~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
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
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
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
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
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
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
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
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)
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
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
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
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
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
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 ?
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
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
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
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
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
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
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
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
Continuiamo
a lavorare
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.
JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyCommenti
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.
JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyCommenti
JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyCommenti
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.
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.
JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyCommenti
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.
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.
JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyCommenti
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 ?
JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyCommenti
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.
JJJJ----F DesaphyF DesaphyF DesaphyF DesaphyCommenti
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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