Forskare vid IIT-Istituto Italiano di Tecnologia (Italienska tekniska institutet) har upptäckt en ny kemisk förening som har potential att bli ett nytt läkemedel för behandling av kärnsymtom på hjärnsjukdomar som Downs syndrom och autism. Dessa resultat erhölls i prekliniska modeller där den nya substansen förbättrade svårigheter i kognitiva uppgifter, samt sociala interaktioner och repetitiva beteenden som finns vid neuroutvecklings- och möjligen neurologiska störningar. Studien har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Chem .

Dessa genombrottsfynd är resultatet av en gemensam ansträngning av två italienska forskarlag under ledning av Laura Cancedda och Marco De Vivo, vid Istituto Italiano di Tecnologia i Genova (Italien). De två grupperna arbetade med kompletterande aspekter av forskningsstudien:De Vivos grupp designade de nya molekylerna med hjälp av beräkningsmetoder, och syntetiserade dem, medan Canceddas labb fokuserade på omfattande biologiska tester av sådana föreningar. Det slutliga resultatet representerar utvecklingen av en lovande läkemedelskandidat med potential att bli ett kliniskt läkemedel under kommande år.

Medförfattarna till forskningsartikeln är Annalisa Savardi (Canceddas labb) och Marco Borgogno (De Vivos labb) som arbetade synergistiskt för att identifiera de nya kemiska föreningarna och undersöka deras biologiska konsekvenser i hjärnan av prekliniska modeller av neuroutvecklingsstörningar. Sådana modeller är de första experimentella stegen för att verifiera fördelarna och säkerheten för det nya läkemedlet.

Särskilt, forskare fokuserade på effekten av molekylerna på proteinet NKCC1, ett mycket lovande mål för läkemedel för att behandla hjärnsjukdomar. NKCC1 är en transportör av klor (och andra) joner i hjärnan, och den korrekta koncentrationen av sådana joner är avgörande för hjärnans funktion. Vid flera hjärnsjukdomar som Downs syndrom, autism och epilepsi, koncentrationen av sådana joner i hjärnan är oreglerad på grund av NKCC1 onormal funktion. Dessa nyupptäckta föreningar kan potent och selektivt blockera NKCC1, utan oönskade biverkningar (överdriven diures) orsakade av andra läkemedel som är icke-selektiva NKCC1-hämmare.

"Denna studie och spännande resultat kommer vid en tidpunkt då neurovetenskaplig läkemedelsupptäckt i industrin kämpar för att leverera nya banbrytande klasser av effektiva molekyler. I själva verket, terapeutiska alternativ för de flesta neuroutvecklingsstörningar har förblivit få, eller inte särskilt effektivt under de senaste decennierna. Detta beror främst på en dålig förståelse för mekanismerna bakom dessa utmanande patologiska tillstånd. Denna upptäckt följer flera års arbete med NKCC1 -funktion och hämning vid IIT och kommer möjligen att föra oss närmare utvecklingen av hållbara terapier för behandling av ett antal hjärnstörningar, säger Laura Cancedda.

"Vid denna punkt, vår mest lovande substans skulle kunna gå in i kliniska tester på sjukhus om mindre än två år från nu. Detta ytterligare steg mot att göra denna förening till ett godkänt läkemedel, dock, kräver ytterligare arbete och mer medel. Av denna anledning, Vi planerar att starta ett nytt nystartat företag för detta projekt. Det skulle vara underbart att se vår upptäckt påverka dem i behov, säger Marco De Vivo.

Den nyupptäckta läkemedelskandidaten genomgår nu avancerade prekliniska studier för att gå vidare och förhoppningsvis nå kliniska studier. Ytterligare studier kommer att göra det möjligt att definiera den övergripande säkerhetsprofilen för molekylen och andra nyckelparametrar såsom farmakokinetik, formulering och dosering, krävs för att uppfylla de regulatoriska kraven för att få tillgång till kliniska studier.