Protocollo computazionale per l'identificazione di potenziali inibitori della Casein Chinasi 1 di Plasmodium falciparum

La lotta contro la malaria ha attraversato secoli di progressi scientifici, dalla sua prima descrizione nei testi di Ippocrate fino alle moderne terapie antimalariche e ai recenti sviluppi nel campo dei vaccini. Sebbene siano stati fatti notevoli progressi, la malaria persiste come una delle principali emergenze sanitarie globali, soprattutto nelle regioni tropicali e subtropicali dell’Africa, dell’Asia e del Sud America. La malaria viene trasmessa all’uomo attraverso la puntura di una zanzara del genere Anopheles. L’agente eziologico della malattia è il Plasmodium, un protozoo appartenente al phylum degli Apicomplexa. Questo studio si concentra su Plasmodium falciparum, la specie di Plasmodium più diffusa e che causa la sintomatologia più grave. Inoltre, la comparsa di ceppi resistenti ai farmaci antimalarici più utilizzati rappresenta una minaccia crescente e sottolinea la necessità di approcci innovativi. La recente approvazione da parte dell’OMS del vaccino RTS,S/AS01 segna un traguardo significativo nella prevenzione della malaria. Tuttavia, l’utilizzo sinergico di vaccini, farmaci antimalarici e misure di controllo delle zanzare è fondamentale per affrontare in modo completo e efficiente la malattia. La malaria continua dunque a richiedere un impegno globale e collaborativo per raggiungere gli obiettivi di controllo e eradicazione. In questo contesto si inserisce la ricerca farmacologica moderna che si sta avvalendo sempre più di approcci computazionali avanzati per accelerare il processo di scoperta e sviluppo di nuovi farmaci. Questo studio si concentra sull’applicazione di due metodologie chiave: il docking molecolare e la dinamica molecolare. Il docking molecolare è uno strumento utilizzato per studiare l'interazione tra molecole e i loro potenziali target biologici. Viene sfruttato il suo ruolo nel predire interazioni intermolecolari e valutare la geometria dei complessi proteina-ligando. Le simulazioni di dinamica molecolare possono rivelare informazioni dettagliate sulla flessibilità dei sistemi studiati e sulle loro variazioni conformazionali, contribuendo così alla comprensione dell’evoluzione tempo-dipendente del sistema molecolare in esame. Questo studio presenta un protocollo di virtual screening sviluppato per selezionare composti naturali con potenziale attività inibitoria nei confronti di Casein Chinasi 1, una proteina appartenente al chinoma di Plasmodium falciparum coinvolta nella replicazione del parassita. La nostra analisi ha coinvolto una vasta libreria di più di 113mila composti naturali, con l'obiettivo di identificare molecole di interesse per lo sviluppo farmaceutico. Il protocollo applicato si basa su una combinazione di approcci computazionali, inclusi algoritmi di docking molecolare e processi di filtraggio che hanno permesso di ridurre razionalmente la vastità della libreria, focalizzandoci sui candidati più promettenti. Dopo le varie analisi, il nostro protocollo ha identificato 11 composti finali con potenziale attività inibitoria nei confronti di PfCK1. Questi candidati sono emersi come risultato di valutazioni delle proprietà chimiche e interazionali con il bersaglio biologico di interesse. La nostra ricerca è dunque incentrata sullo sviluppo di un protocollo capace di selezionare un gruppo ristretto ma significativo di composti naturali con potenziale applicazione farmaceutica. La priorità assegnata a questi 11 candidati offre con razionalità una base per ulteriori studi sperimentali.