Introduzione

Si propone un’invenzione relativa ad una specifica isoforma di MnSOD (Mn superossido dismutasi) e ai suoi usi per la protezione e il trattamento di soggetti esposti a radiazioni, in particolare radiazioni spaziali. Le possibili applicazioni della molecola rMnSOD sono sia in campo spaziale, per la protezione biologica e la sicurezza degli astronauti impegnati in missioni spaziali di durata e distanza crescente dalla Terra, sia in campo terrestre, per la protezione biologica e la sicurezza degli individui esposti, o potenzialmente esposti, ad energie radianti di qualsiasi natura ed intensità, e in particolar modo per l’amplificazione dell’efficacia della radioterapia in campo oncologico.

Caratteristiche Tecniche

L’invenzione proposta mostra il ruolo radioprotettivo di una specifica isoforma di una proteina ricombinante umana (rMnSOD) che possiede la specifica attività antiossidante e antiradicalica della SOD e che può essere facilmente somministrata in vivo attraverso via sistemica, raggiungendo e penetrando nelle cellule senza richiedere ulteriori manipolazioni, a differenza di altre MnSOD che necessitano di manipolazione per penetrare nelle cellule (es: rilascio di proteine ​​assistite da peptidi che penetrano nelle cellule; nanoformulazione, inclusione in nanovescicole, etc). Gli effetti di rMnSOD sono stati studiati in vitro, su cellule normali e tumorali irradiate, e in vivo, su topi esposti a dosi letali di radiazioni ionizzanti. I risultati hanno dimostrato che rMnSOD esercita:

• Un effetto radioprotettivo sulle cellule normali (in vitro). Sulle cellule MRC-5 normali la sola irradiazione induce un danneggiamento dose-dipendente che con 3 Gy di raggi X porta alla morte delle cellule. Lo stesso radiotrattamento, in presenza di 0,5 μM di rMnSOD, risulta in una significativa radioprotezione e sopravvivenza delle cellule.
• Un effetto radioprotettivo sui tessuti normali (in vivo), riscontrato su tessuto cardiaco, di cervice uterina, di rene e di fegato di topi sottoposti a radiazioni, in presenza o in assenza di trattamento con rMnSOD.
• Un effetto radiosensibilizzante per le cellule tumorali (in vitro). Sulle cellule LSA (linea cellulare derivata dal liposarcoma), la sola irradiazione con 6 Gy di raggi X non ha effetto sulla sopravvivenza cellulare. Al contrario, quando le cellule LSA vengono irradiate con soli 3 Gy, in presenza di 0,5 μM rMnSOD, le cellule vengono uccise. Analogamente nelle cellule MCF-7, la sola irradiazione con 3 Gy di raggi X ha portato alla morte delle cellule dopo 14 giorni, mentre le stesse cellule sono state uccise quando irradiate con soli 2Gy in presenza di 0,5 μM di rMnSOD.

Inoltre, mentre gli animali trattati in assenza di rMnSOD sopravvivevano non più di 6-7 giorni dopo le radiazioni, quelli trattati con rMnSOD sopravvivevano per un periodo molto più lungo fino a 30 giorni considerati come limite temporale sperimentale.

Possibili Applicazioni

• Protezione dalle radiazioni cui è sottoposto l’uomo durante le missioni spaziali (es. raggi cosmici).
• Protezione dalle radiazioni presenti a terra (es. sole, uranio, isotopi radioattivi per radiodiagnostica, ecc.).
• Applicazione in campo medicale nel campo della radiodiagnostica e della radioterapia oncologica (protezione dei tessuti sani dai danni indotti dalle radiazioni e effetto radiosensibilizzante per le cellule tumorali).

Vantaggi

• Protezione dalle radiazioni presenti in ambiente spaziale
• Protezione della radiazioni presenti a terra
• Amplificazione dell’efficacia della radioterapia oncologica
• Non necessaria alcuna manipolazione per la sua somministrazione (es: rilascio di proteine ​​assistite da peptidi che penetrano nelle cellule; nanoformulazione, inclusione in nanovescicole, ecc.)