Le caspasi sono un gruppo complesso di enzimi che causano l’apoptosi, nota anche come morte cellulare programmata. Un gruppo naturale di enzimi inibitori della caspasi viene attivato dalla scissione di una classe aggiuntiva di caspasi. Un altro tipo di inibitore trovato naturalmente è quello dei virus che li usano come parte del loro processo di infezione. I ricercatori usano spesso gli inibitori della caspasi negli studi di biologia cellulare e biochimica per cercare di inibire un particolare tipo di caspasi per vedere gli effetti sulla morte cellulare in assenza della sua attività. Tali inibitori sono anche interessanti come potenziali farmaci clinici.
L’enorme importanza delle caspasi le ha rese il bersaglio di un’immensa quantità di ricerche in biochimica e biologia cellulare. È un approccio molto comune in enzimologia usare un inibitore contro un particolare enzima e quindi cercare cambiamenti quando l’enzima studiato non ha più attività. Alcuni inibitori sono ottenuti da fonti naturali, mentre altri sono specificamente progettati per colpire gli enzimi specifici. Esiste una vasta gamma di inibitori dell’apoptosi disponibili in commercio.
Molti inibitori di enzimi naturali sono brevi catene di aminoacidi, noti come peptidi. Il campo dei peptidomimetici consente la sintesi di composti strutturalmente simili ai peptidi naturali, ma con caratteristiche insolite. Un gruppo di inibitori della caspasi ha una sequenza suddivisa in caspasi particolari. È accoppiato a un tag fluorescente, quindi l’attività dell’enzima può essere rilevata quando la caspasi particolare è attiva.
Utilizzando tali saggi, si era pensato che gruppi di inibitori della caspasi fossero specifici per le singole forme di caspasi studiate. Ricerche dettagliate che utilizzano questi inibitori hanno scoperto che molti dei composti non erano così specifici come si pensava in precedenza. Alle concentrazioni utilizzate nei test negli esperimenti di biologia cellulare, si è scoperto che anche altre forme di caspasi che non erano l’enzima bersaglio sono state inibite. La ricerca che indicava effetti ritenuti dovuti a una caspasi specifica ha dovuto essere rivalutata.
Numerosi inibitori della caspasi sono stati testati in studi clinici per una varietà di condizioni. I risultati sono stati promettenti quando le persone con danno epatico sono state trattate con un tale inibitore e ha ritardato la morte delle cellule del fegato. Un altro esempio è quello dei pazienti che avevano subito il taglio dell’ossigeno e del sangue al cervello. L’uso sperimentale di un inibitore della caspasi è stato trovato per aiutare a prevenire danni ai tessuti in questi casi.
La morte cellulare programmata può essere un meccanismo di difesa per uccidere le cellule piuttosto che farle infettare da microrganismi. Alcuni tipi di virus, come i vaiolo bovino, usano inibitori della caspasi per prevenire l’apoptosi delle cellule bersaglio. Ciò consente loro di invadere con successo le celle.