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Imitando la massa muscolare
Sparsi nel serraglio dei mammiferi ci sono alcuni mostri supermuscolari: mucche con doppio muscolo più muscolose di qualsiasi bodybuilder; cani da corsa troppo robusti per correre; pecore elogiate per le loro natiche muscolose; e anche un piccolo bambino tedesco, nato nel 2000 con muscoli due volte più grandi di quelli di un neonato normale. Tutte queste creature erculee condividono una cosa: le mutazioni naturali in un gene che produce la miostatina, una proteina che blocca la crescita del muscolo scheletrico. Disabilita quel gene e voilà risultati di una crescita muscolare spettacolare.
Whippet bullo: Il cane nella foto è supermuscolare a causa di mutazioni naturali che mettono a tacere entrambe le versioni del gene della miostatina. Chiamati whippet prepotenti, questi cani raramente sono campioni di corsa. Tuttavia, gli animali con una versione mutata e una normale del gene sono più muscolosi degli animali tipici e sono tra i corridori più veloci della razza.
Negli ultimi anni, le aziende farmaceutiche hanno gareggiato per sviluppare modi per imitare le mutazioni del gene della miostatina nella speranza di curare tutto, dalla perdita muscolare che accompagna la distrofia muscolare, il cancro e l'invecchiamento all'obesità e altri disturbi metabolici. I giganti farmaceutici Wyeth e Amgen si prevede che rilasceranno i risultati degli studi clinici sugli inibitori della miostatina per le malattie da deperimento muscolare entro i prossimi mesi. Una società più piccola, Acceleron Pharma , con sede a Cambridge, MA, afferma che il suo farmaco ad azione più ampia potrebbe portare più muscoli rispetto ai farmaci che prendono di mira la sola miostatina.
C'è stato un enorme interesse per le terapie umane, dice Se-jin lee , biologo della John's Hopkins University, a Baltimora. Se potessi aumentare o mantenere la forza muscolare man mano che le persone invecchiano, potresti avere un enorme impatto sulla salute e sul benessere.
Lee ha scoperto più di un decennio fa che i topi privi di miostatina sviluppavano muscoli due volte più grandi di quelli delle loro controparti normali. Ma poiché i topi hanno livelli di miostatina da 50 a 80 volte quelli degli umani, alcuni scienziati hanno dubitato di quanto bene i risultati si tradurranno negli esseri umani. Nuove scoperte pubblicate ad agosto sulla rivista PLoS UNO suggeriscono che anche altre molecole sono all'opera nel muscolo. Lee ha scoperto che poteva raddoppiare la crescita extra nei topi privi di miostatina, quadruplicando efficacemente la massa muscolare, aumentando i livelli di un'altra proteina. Ciò significa che devono esistere altri regolatori che hanno una funzione almeno altrettanto importante della miostatina nel bloccare la crescita muscolare, afferma Lee.
Muscoli possenti: L'immagine mostra la differenza tra topi normali (a sinistra) e topi privi di miostatina e che producono un'altra proteina in eccesso, dando loro quattro volte più muscoli. Gli scienziati stanno sviluppando farmaci che agiscono attraverso meccanismi simili per curare le malattie da deperimento muscolare.
Credito: Se-Jin Lee, Scuola di Medicina della Johns Hopkins University
L'approccio di Acceleron tenta di trarne vantaggio. Piuttosto che progettare un anticorpo contro la miostatina stessa, come è stato testato negli studi Wyeth, gli scienziati di Acceleron hanno fuso una porzione della molecola del recettore che di solito si lega alla miostatina con un tag che consente al farmaco ACE-031 di vagare liberamente in tutto il corpo, quindi che può assorbire la miostatina prima che attivi il segnale per fermare la crescita muscolare. Gli studi sugli animali mostrano che questo approccio aumenta la crescita muscolare in modo più efficace rispetto alla semplice eliminazione della miostatina, suggerendo che la molecola di fusione si lega anche ad altri agenti che influiscono sullo sviluppo muscolare.
I topi normali a cui è stato somministrato il farmaco mostrano un aumento del 30-60% della massa muscolare e i topi con una versione di distrofia muscolare mostrano una maggiore forza di presa, una misura standard della forza dei roditori. I risultati preliminari degli studi sui primati mostrano che gli animali sul farmaco aumentano di volume a velocità simili a quelle osservate nei roditori. Prima di essere coinvolto con Acceleron, se qualcuno mi avesse detto che potresti aumentare la massa muscolare fino al 60 percento in un mese, non ci avrei mai creduto, afferma il CEO John Knopf.
Sebbene non sia ancora chiaro se tassi simili saranno osservati negli esseri umani, alte dosi di steroidi anabolizzanti, che comportano gravi effetti collaterali, aumentano la massa muscolare di un massimo del 15-20 percento. E poiché la miostatina si trova solo nei muscoli, eliminarla non sembra avere gli effetti negativi degli steroidi ad azione più ampia.
Acceleron prevede di iniziare le prove del suo farmaco per la distrofia muscolare, una malattia genetica della perdita muscolare progressiva che di solito uccide i malati prima che raggiungano i 30 anni, all'inizio del 2008. Seguiranno prove per cancro e SLA.
I concorrenti di Big Pharma di Acceleron sono più avanti. Nel 2005, Wyeth, con sede a Madison, NJ, ha iniziato una sperimentazione clinica di un anticorpo alla miostatina che si lega ad essa e ne blocca l'attività, come trattamento per due forme di distrofia muscolare. I risultati avrebbero dovuto essere pubblicati alla fine dell'anno scorso, ma la società ha rifiutato di commentare lo stato attuale. Amgen, con sede a Thousand Oaks, in California, sta analizzando i risultati di uno studio sulla sicurezza recentemente completato del proprio inibitore della miostatina. L'azienda sta anche testando un secondo inibitore come contromisura ai cambiamenti muscolari indotti dal volo spaziale. Topi a bordo dello Space Shuttle Tentativo ad agosto è stato somministrato il farmaco sperimentale di Amgen per determinare se poteva rallentare la perdita muscolare in condizioni di microgravità.
Mentre gli studi clinici iniziali si concentrano su condizioni relativamente rare come la distrofia muscolare, i farmaci sicuri per la costruzione muscolare hanno un ampio mercato potenziale. Non esiste un agente efficace per prevenire la perdita accelerata di muscoli associata a malattie, infezioni o malattie, come cancro, insufficienza cardiaca, malattie renali e dialisi, afferma William Evans , direttore del Laboratorio di nutrizione, metabolismo ed esercizio fisico presso l'Università dell'Arkansas per le scienze mediche. La perdita muscolare è collegata all'aumento della mortalità in questi pazienti, nonché al livello di disabilità di un individuo derivante dal normale invecchiamento. Man mano che i trattamenti di malattie come il cancro e l'insufficienza cardiaca diventano più efficaci, il problema diventa più importante, afferma Evans. Ad esempio, il trattamento dei malati di cancro con un farmaco per la costruzione muscolare può consentire agli oncologi di somministrare cicli extra di chemioterapia.
Oltre a trattare l'atrofia muscolare, tali farmaci potrebbero rivelarsi efficaci nel trattamento di disturbi metabolici, come la resistenza all'insulina, che è collegata all'obesità e al diabete. Precedenti ricerche hanno dimostrato che i topi obesi indotti dalla dieta trattati con il farmaco di Acceleron hanno mostrato un aumento della massa muscolare magra e una riduzione dei livelli di glucosio e insulina a digiuno. Dice Evans, penso che questi farmaci, forse usati in combinazione con l'esercizio, potrebbero avere un grande potenziale nell'invertire la tendenza all'aumento dell'obesità e alla diminuzione della massa muscolare.