Gli scienziati negli Stati Uniti hanno progettato un enzima che blocca gli effetti psicoattivi della nicotina facendola scomporre nel sangue, prima che possa raggiungere il cervello. L’enzima potrebbe essere sviluppato per trattare la dipendenza da nicotina, così da aiutare i fumatori a smettere di fumare.

Smettere di fumare è difficile. Un rapporto del governo statunitense del 2011 ha rilevato che quasi il 70% dei fumatori americani vuole smettere di fumare e più della metà dei fumatori ha provato a smettere, ma meno del 6% ha avuto successo.

Percentuale di fumatori che hanno provato a smettere di fumare in base all’età — National Health Interview Survey, Stati Uniti, 2001-2010
Ph: cdc.gov

Gli attuali trattamenti per far cessare i fumatori, e i farmaci prescritti per aiutare le persone a smettere di fumare hanno tassi di successo diversi. Gli studi clinici sui vaccini che incoraggiano l’organismo a sviluppare anticorpi anti-nicotina per impedire che attraversi la barriera emato-encefalica non hanno aumentato i tassi di astinenza rispetto a un placebo.

Come funziona l’enzima?

Un’alternativa al blocco della nicotina è la sua scomposizione. Nel 2015, KD Janda e colleghi dello Scripps Research Institute hanno riferito che il microrganismo Pseudomonas putida (un batterio in grado di metabolizzare solventi organici) ha un enzima, il NicA2, che catalizza l’ossidazione della nicotina in N- methyl-myosmine.

NicA2 si è fuso con un dominio di legame all’albumina
Ph: chemistryworld.com

 

I test in vivo con l’enzima hanno avuto risultati promettenti, ma passando ai test in vitro è emerso che i reni filtrano NicA2, rendendo di breve durata qualsiasi trattamento con l’enzima libero.

Ora, Janda e il suo team sono riusciti a stabilizzare la NicA2. I dati hanno mostrato che i primi 52 aminoacidi di NicA2 non sono coinvolti nell’attività di separazione della nicotina. Il team ha quindi rimosso 50 di questi amminoacidi e ha fuso il resto dell’enzima all’albumina (la proteina più abbondante nel plasma), in modo tale da aumentare la sua emivita nel corpo.

L’esame di NicA2 in vivo ha dimostrato un blocco completo dell’accesso alla nicotina al cervello, che a sua volta ha rimosso gli effetti psicoattivi della nicotina.
Ph: http://pubs.rsc.org

Il team ha testato il loro nuovo trattamento su dei ratti dipendenti da nicotina. Dopo 24-48 ore di astinenza, i ratti trattati con l’enzima modificato erano meno irritabili e avevano meno sintomi di astinenza, come tremori e battito dei denti, rispetto a quelli che non ne avevano. L’enzima inoltre ha completamente eliminato la nicotina dal sangue del ratto e l’ha scomposta in prodotti innocui non psicoattivi.

Una piccola speranza per i fumatori

“Aiutare i fumatori a smettere di fumare attraverso un enzima degradante della nicotina che circola nel corpo è certamente un approccio interessante”, dice Per-Åke Nygren , esperta in biotecnologia delle proteine ​​presso il KTH Royal Institute of Technology in Svezia. “Tuttavia, deve essere valutata la risposta immunologica antimicrobica derivante dalla somministrazione ripetuta di un enzima degradante della nicotina. Esiste il rischio che i pazienti possano sviluppare anticorpi neutralizzanti o che si verifichino altri effetti indesiderati “.

Janda afferma che grazie a questa scoperta, in futuro i prodotti biologici possono avere un ruolo nel trattamento dei disturbi dell’uso di sostanze. Inoltre aggiunge: “Il nostro scopo è quello di ottimizzare il sistema per migliorare ulteriormente la stabilità in vivo e rimuovere potenziali parti che potrebbero causare una risposta immunitaria da parte del corpo”.