Studio preclinico degli effetti protettivi antiossidanti mediante trattamento orale con nanozimi di platino in un modello murino di sclerosi laterale amiotrofica

Abstract

La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) è una malattia neurodegenerativa fatale caratterizzata dalla perdita progressiva dei motoneuroni (MN) e dalla conseguente atrofia muscolare, per la quale non sono attualmente disponibili terapie efficaci. Grazie ad una collaborazione con i gruppi di ricerca del Prof. Benfenati e Dr. Pompa del Dipartimento di Medicina Sperimentale e dell’Istituto Italiano di Tecnologia, che hanno ottimizzato e formulato una preparazione di nanozimi a base di platino (PtNZs), e grazie ai loro promettenti dati raccolti in altri modelli sperimentali sui quali sono stati testate le proprietà degli stessi PtNZs, è stato possibile progettare e sviluppare questo studio preclinico, per valutare in-vivo gli effetti anti-ossidanti e protettivi dei PtNZs nel rallentare la progressione della patologia, in un modello murino di SLA (topi SOD1G93A). I PtNZs mimano gli enzimi antiossidanti naturali, riducendo lo stress ossidativo, una delle principali cause della neurodegenerazione nella SLA. Il trattamento è stato somministrato per via orale come sospensione nell’acqua da bere (alla dose di 1 mg/kg/die). Sugli animali trattati sono stati effettuati diversi test comportamentali per analizzati parametri quali: la progressione della malattia, le funzioni motorie e la sopravvivenza. Il trattamento testato ha sicuramente confermato il profilo di sicurezza nell’utilizzo di PtNZs, che non hanno evidenziato alcun effetto avverso significativo. Purtroppo, dal punto di vista terapeutico, nonostante le promettenti premesse, i dati raccolti non hanno evidenziato un impatto significativo. Nonostante i risultati negativi questo studio rappresenta un punto di partenza per ulteriori approfondimenti volti a testare i potenziali effetti protettivi di PtNZs utilizzati in una fase ancora più precoce della patologia e ad un dosaggio maggiore.

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease characterized by the progressive loss of motor neurons (MN) and subsequent muscle atrophy, for which there are currently no effective therapies available. Thanks to a collaboration with the research groups of Prof. Benfenati and Dr. Pompa of Department of Experimental Medicine and Italian Institute of Technology, who optimised and formulated a preparation of platinum-based nanozymes (PtNZs), and thanks to their promising data collected in other experimental models on which the properties of the same PtNZs were tested, it was possible to design and develop this preclinical study, to evaluate in-vivo the antioxidant and protective effects of PtNZs in slowing the progression of the disease, in a mouse model of ALS (SOD1G93A mice). PtNZs mimic natural antioxidant enzymes, reducing oxidative stress, one of the main causes of neurodegeneration in ALS. The treatment was administered orally as a suspension in drinking water (at a dose of 1 mg/kg/day). Several behavioral tests were performed on treated animals to analyze parameters such as: disease progression, motor functions and survival. The tested treatment certainly confirmed the safety profile of PtNZs, which did not show any significant adverse effects. Unfortunately, from a therapeutic point of view, despite the promising premises, the data collected did not show a significant impact. Despite the negative results, this study represents a starting point for further investigations aimed at testing the potential protective effects of PtNZs used in an even earlier phase of the disease and at a higher dosage.