Progetti anno 2010

Research Projects 2010

Nella seduta del 26 giugno 2010 il Comitato Scientifico della Fondazione Ricerca Fibrosi Cistica ha selezionato i progetti di ricerca CF da proporre per un finanziamento nel corrente anno. È stata la conclusione di un lungo iter di analisi e valutazione di 56 progetti sottoposti alla Fondazione a seguito del bando annuale emanato il 15 dicembre 2009. Alla valutazione delle proposte di ricerca hanno collaborato oltre 100 scienziati internazionali, esperti nello specifico di ciascun progetto. Ogni progetto è stato esaminato da 2-4 revisori. Il Comitato Scientifico ha composto le proprie valutazioni con quelle dei referees, proponendo infine alla Fondazione il finanziamento di 23 nuovi progetti (di cui 5 progetti di continuazione di precedenti studi finanziati da FFC): 8 progetti nell'area "Fisiopatologia CFTR e terapie del difetto di base"; 6 nell'area "Strategie antibatteriche innovative per l'infezione CF"; 8 nell'area "Infiammazione"; 1 nell'area "Ricerca clinica". La Fondazione ha impegnato per questi progetti la somma complessiva di euro 1.400.000. Di seguito, la lista dei progetti selezionati. Essi sono aperti alle adozioni secondo i criteri descritti alla pagina ADOTTA UN PROGETTO. Per visualizzare lo stato d'adozione dei progetti 2010 visualizzare la pagina Progetti 2010 adottati e da adottare.
On June 26^th the Scientific Advisory Board of the Italian CF Research Foundation selected the CF research projects to be proposed for funding in the current year. It was the conclusion of an analysis and evaluation process of 56 proposals submitted to the Foundation after the 15 December grant announcement. More than 100 international scientists, experts in the particular research field of each project, collaborated to the evaluation of the research proposals. Each project has been examined by at least 2 referees. The Scientific Advisory Board combined then its evaluations with the ones received from the referees, proposing to the Foundation 23 projects to be financed: 8 projects in the area "CFTR physiopathology and new therapies of the basic defect", 6 in the area "Innovative antibacterial strategies in CF infection", 8 in the area "Inflammation", 1 in the area "Clinical research". The Foundation allocated € 1,400,000 to fund these projects. They are available for direct funding through "adoption" with the criteria explained in the page Adopt a project (Adotta un progetto). To see the state of adoption of the 2010 projects click on the page "Projects 2010 adopted and to be adopted" (Progetti 2010 adottati e da adottare).

 

1. FISIOPATOLOGIA DELLA PROTEINA CFTR E NUOVE TERAPIE DEL DIFETTO DI BASE
CFTR physiopathology and new therapies of the basic defect

Quest'area di ricerca prevede studi finalizzati a conoscere i meccanismi attraverso cui funziona la proteina CFTR normale o non funziona quella alterata in causa del gene CFTR che la produce e che è alterato (mutato) nella fibrosi cistica. L'area comprende ricerche mirate ad individuare sistemi atti a curare o a compensare il difetto di base della malattia.

 

FFC#1/2010

Molecular and functional study of the epithelial Na+ channel (ENaC) in CF and CF-like disease

Studio molecolare e funzionale del canale epiteliale del sodio (ENaC) in soggetti con FC e FC atipica (Progetto di continuazione)

Responsabile: Cristina Bombieri (Dip. Scienze della Vita e della Riproduzione - Sezione di Biologia e Genetica, Università di Verona)
Partner: Manuela Seia (Fondazione IRCCS Ca' Granda Ospedale Maggiore Policlinico, Milano)
Marco Lucarelli (Dip. Biotecnologie Cellulari ed Ematologia, Università La Sapienza, Roma)
Ricercatori coinvolti: 14
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 60.000

Obiettivi:
In vari pazienti con fibrosi cistica non è stato ancora possibile identificare le mutazioni che causano la malattia. L'ipotesi è che in qualcuno di questi siano implicati geni diversi dal gene CFTR. Il gene CFTR è responsabile della diminuzione della secrezione di cloro, che è caratteristica dell'epitelio FC. Ma c'è anche un aumentato riassorbimento di sodio, che è probabilmente da imputare ad una anomala interazione tra CFTR e la proteina-canale per il sodio, chiamata ENaC. Questa proteina-canale è fatta di 3 subunità codificate da altrettanti geni. Dati recenti suggeriscono che i geni codificanti per le subunità di ENaC possano essere coinvolti nella FC: mutazioni nei geni per ENaC sono state identificate in pazienti con FC o FC-atipiche. Questo progetto vuole approfondire le conoscenze sul ruolo di ENaC nell'insorgenza della FC. L'obiettivo è quello di studiare se difetti molecolari e/o alterazioni della trascrizione nei geni codificanti per le 3 subunità di ENaC (SCNN1A, SCNN1B e SCNN1G), associati a mutazioni del gene CFTR possano condurre a FC. A tale scopo sono state riunite le esperienze di tre diversi gruppi di ricerca, con conoscenze specifiche sulla Fibrosi Cistica e sugli studi molecolari e funzionali di geni coinvolti in questa patologia, per analizzare le mutazioni e il controllo della trascrizione di questi geni. L'identificazione di questi fattori è di fondamentale importanza per comprendere alcuni meccanismi molecolari che conducono alla fibrosi cistica, offrendo anche nuovi spunti per lo sviluppo di terapie farmacologiche adeguate.

Objectives:
Explore whether molecular defects and transcriptional alterations in the genes encoding for ENaC subunits (SCNN1A, B and G genes), possibly associated to CFTR gene mutations, could be the cause of CF and CF-like disease. To this purpose, the SCNN1A, SCNN1B, SCNN1G genes will be analysed at mutational and transcriptional control level, including biological and functional analysis.

FFC#2/2010

Novel cellular model system and therapeutic molecules for the development of a read-through approach for CF caused by stop codon mutations of the CFTR gene

Nuovi modelli cellulari e nuove molecole terapeutiche rivolte alle mutazioni "stop" del gene CFTR

Responsabile: Monica Borgatti (Dip. Biochimica e Biologia Molecolare. - Università di Ferrara)
Partners: Nicola Altamura (Ist. Biomembrane e Bioenergetica CNR, Bari)
Timor Baasov (Schulich Faculty of Chemistry, Technion - Israel Institute of Technology, Haifa)
Ricercatori coinvolti: 10
Durata: 1 anno
Finanziamento: € 40.000

Obiettivi:
Le mutazioni del gene CFTR chiamate "non senso" (o "missenso" o "stop") bloccano prematuramente la sintesi della proteina CFTR e rappresentano circa il 10% di tutte le mutazioni del gene CFTR. Negli ultimi anni, alcuni farmaci, come gli antibiotici amino glicosidici, sono stati studiati per la soppressione di tale blocco e indurre un riavvio del meccanismo che porta alla sintesi completa della proteina. Perciò questa strategia rappresenta un nuovo approccio farmacologico promettente per la cura della fibrosi cistica. Questo progetto è rivolto alla ricerca di nuove molecole in grado di svolgere questa azione di superamento del blocco e riavvio della produzione di CFTR normale e, successivamente, alla loro sperimentazione in modelli di cellule che contengono mutazioni stop. Su queste cellule, di derivazione umana e batterica, sarà fatto un confronto fra l'efficacia delle nuove molecole scoperte, come ad esempio G418 e quelle già esistenti, di cui una in sperimentazione clinica di fase III (PTC124).

Objectives:
Development of in vitro cellular model systems and biochemical screening systems (RU Ferrara and RU Bari); synthesis of novel drugs exhibiting read-through effects on CFTR mRNA carrying stop codon mutations (RU Haifa, Israel); development of experimental strategies to reduce NMD of the CFTR mRNA (RU Ferrara) and biological assays on treated experimental model systems (RU Verona and RU Ferrara), testing the activity of the read-through drugs on CFTR function of chloride transport (RU Verona).

FFC#3/2010

An induced pluripotent stem cell (iPS)-based approach for the repopulation and phenotypic correction of cystic fibrosis airway epithelium

Un approccio basato sulle cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) per rigenerare l'epitelio polmonare affetto da fibrosi cistica

Responsabile: Roberto Loi (Dip. Tossicologia - Sez. Oncologia e Patologia Molecolare - Università di Cagliari)
Ricercatori coinvolti: 5
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 50.000

Obiettivi:
Le cellule staminali potrebbero essere una risorsa per ricostruire l'epitelio delle vie aeree del malato FC e potrebbero essere generate dal malato stesso. Un particolare tipo di cellule staminali chiamate iPS (induced Pluripotent Stem cells) sembrano in grado infatti di differenziarsi in cellule di vari tessuti. Perciò, potrebbero essere prelevate dal paziente, poi indotte a trasformarsi in cellule epiteliali respiratorie, corrette per quanto riguarda il difetto genetico e quindi reiniettate per ripopolare con cellule epiteliali normalizzate il polmone malato. E' un obiettivo molto ambizioso e molti ostacoli devono essere superati affinché questo approccio possa in futuro diventare applicabile al malato FC. Tra i problemi più rilevanti vi è quello della sicurezza delle cellule che vengono somministrate al paziente. Le cellule iPS sono state finora derivate da diversi tessuti e cellule del corpo umano, ma non sono state ancora derivate da tessuto epiteliale delle vie aeree. Le cellule iPS mantengono la memoria delle cellule da cui derivano e sarebbe importante riuscire a derivare cellule iPS da cellule epiteliali respiratorie, in quanto si ritiene che questa loro memoria faciliterebbe la loro trasformazione in cellule respiratorie. In questo progetto si cerca di studiare preliminarmente tale percorso curativo utilizzando per il momento modelli animali (topi FC e topi non FC), ma anche cellule derivate da bronchi di soggetti non FC e di malati FC. Verrà indotta in vitro la trasformazione delle cellule iPS, derivate da queste quattro fonti, in cellule dell'epitelio respiratorio, per provarne la trasformabilità. In seguito, le cellule trasformate dell'epitelio di topo non FC verranno somministrate per il momento solo a topi privi del gene CFTR (topi FC), in modo da provare la possibilità di ripopolare il polmone malato del topo con cellule che contengono proteina CFTR normale.

Objectives:
Several studies have revealed the existence of chemical compounds able to restore, at least partially, the function of mutant CFTR. However, the development of new drugs requires a better understanding of the cellular processes responsible for the fate of the mutant protein and its possible rescue. The primary objective of our project is to study F508del, the most frequent mutation among CF patients. We will investigate the mechanisms through which F508del stops the synthesis and maturation of CFTR protein. To this aim we will make use of a new, potent technology, called "RNA interference". Using this tool we will be able to selectively silence one-by-one each gene (and the relative protein), and to evaluate the effect on the maturation of mutant CFTR protein. This will allow us to identify new proteins that will constitute the target of treatments with improved efficacy and selectivity.

FFC#4/2010 (Progetto di continuazione)

Manipulating the endoplasmic reticulum export machinery allows DF508-CFTR trafficking to the plasma membrane: a new set of potential drug targets for cystic fibrosis

Nuovi candidati terapeutici per correggere il traffico intracellulare della proteina CFTR-DF508 mutata (Progetto di continuazione)

Responsabile: Alberto Luini (The Telethon Institute of Genetics and Medicine, TIGEM, Napoli)
Partners: Maria Monti (CEINGE Bioteconologie Avanzate S.c.a.r.l., Napoli)
Ricercatori coinvolti: 5
Durata: 1 anno
Finanziamento: € 45.000

Obiettivi:
DF508 è la più comune delle mutazioni del gene CFTR. Essa dà origine ad una proteina CFTR instabile, che è velocemente riconosciuta dai sistemi di controllo di qualità della cellula e trattenuta in un apparato della cellula stessa chiamato reticolo endoplasmatico. Qui viene distrutta, cosicchè non può raggiungere la sua posizione definitiva e funzionale sulla membrana cellulare. Si è preliminarmente trovato che la manipolazione di alcune proteine di un altro macchinario della cellula, chiamato COPII, è in grado di favorire l'uscita di CFTR-DF508 mutata dal reticolo endoplasmatico salvandola dalla distruzione. Pertanto si propone d'investigare se ci sia una relazione funzionale fra il meccanismo COPII e quelli che controllano la qualità della proteina. Inoltre, si cercherà di identificare nuove proteine (chiamate "interattori") che possano spiegare l'interdipendenza funzionale dei due meccanismi. Lo studio verrà condotto su diversi tipi di cellule, principalmente linee cellulari bronchiali derivate da pazienti con fibrosi cistica. E' di fondamentale importanza identificare farmaci che favoriscano la nomale maturazione e migrazione ("traffico") intracellulare della proteina CFTR-DF508 sulla membrana cellulare: in questa sede la CFTR conserva una residua attività, che potrebbe essere stimolata e potenziata da farmaci "potenziatori", alcuni dei quali già in fase avanzata di sperimentazione clinica.

Objectives:
To further characterise these COPII molecular manipulations to understand the involvement of COPII in ERQC/ERAD of DF508-CFTR. This will provide new targets for therapeutic intervention for patients with CF.

FFC#5/2010

The search of HSP70/HSC70 complex inhibitors useful to correct the ΔF508-CFTR

Ricerca di inibitori dei chaperoni (complesso HSP70/HSC7) utili per correggere la DF508-CFTR

Responsabile: Mauro Mazzei (Dip. Scienze Farmaceutiche, Università di Genova)
Partners: Paola Fossa (Dip. Scienze Farmaceutiche, Università di Genova)
Maria Caterina Turco (Dip. Scienze Farmaceutiche, Università di Salerno)
Ricercatori coinvolti: 14
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 100.000

Obiettivi:
L'obiettivo finale di questo progetto è trovare nuovi farmaci rivolti a curare il difetto genetico di base della fibrosi cistica. Negli ultimi anni sono state identificate molecole che agiscono da "correttori" del gene alterato, in particolare quando è in causa la più frequente delle mutazioni del gene CFTR, la DF508. In presenza di questa mutazione la proteina CFTR viene prodotta ma è instabile e immatura, non supera il sistema di controllo di qualità della cellula e viene avviata alla degradazione. E tuttavia si sa che questa CFTR difettosa conserva una certa quota di attività utile, purchè la stessa riesca a maturare e a raggiungere l'apice della cellula. I farmaci correttori hanno mostrato di impedire la degradazione della proteina, ma il meccanismo d'azione, importante per individuare quelli più efficaci, non è ancora chiaro. Per questo, il progetto si propone di approfondire il meccanismo di maturazione della proteina CFTR basato sui "chaperoni". Questi sono sostanze naturali presenti all'interno della cellula (HSP70, HSC70), che possono modulare, favorendolo, se adeguatamente aiutato con "correttori", il processo di maturazione della proteina CFTR difettosa. L'obiettivo è identificare sostanze in grado di interagire con i chaperoni e di favorire in definitiva la migrazione di CFTR-DF508 mutata sulla membrana cellulare apicale, sua sede fisiologica di azione, dove la proteina potrà anche essere stimolata o potenziata nella sua azione con altri farmaci, detti "potenziatori", già in fase avanzata di studio. Le sostanze saranno prima studiate su modelli cellulari artificiali e poi su cellule di epitelio bronchiale derivate da pazienti con fibrosi cistica.

Objectives:
The final target of our research is the treatment of CF by drugs. In recent years, many investigators have been involved in the identification of chemicals able in repairing the molecular defects causing CF. High-throughput screening (HTS) of chemical libraries has allowed the identification of molecules correcting the basic defect of a significant number of CFTR mutations. In particular, molecules able in restoring the ∆F508-CFTR function ("correctors") represent a promising panel of candidates for the development of drugs for CF patients carrying ∆F508 mutation. The aim of this project is finding novel small organic molecules specifically interfering with HSP70/HSC70 complex, as such interaction may be useful for ameliorate the ∆F508-CFTR trafficking. In this regard, also the involvement of the co-chaperone BAG3 will be analyzed.

FFC#6/2010

Novel biomarkers for evaluation of efficacy of new therapies in cystic fibrosis

Nuovi marcatori biologici per la valutazione dell'efficacia di nuove terapie della fibrosi cistica

Responsabile: Paola Melotti (Centro Regionale Fibrosi Cistica, OCM Verona)
Partner: Claudio Sorio (Dip. Patologia, Sez. Patologia Generale, Università di Verona)
Ricercatori coinvolti:13
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 55.000

Obiettivi:
Per valutare l'efficacia dei nuovi farmaci indirizzati alla correzione del difetto genetico di base e già in sperimentazione nei malati FC, sono attualmente disponibili test sofisticati e invasivi, come la misura dei potenziali nasali (NPD) e, meno frequentemente, le misure delle correnti intestinali (ICM) su biopsie rettali. Questi test hanno evidenti limiti nell'applicazione. L'obiettivo principale di questo progetto è quello di individuare e validare nuovi metodi, poco invasivi, in grado di valutare gli effetti di un dato trattamento attraverso l'analisi di campioni di sangue di piccole dimensioni. Poichè i globuli bianchi del sangue circolante contengono la proteina CFTR,, saranno studiati alcuni tipi di globuli bianchi (monociti) di malati FC, con CFTR mutata per effetto di mutazioni stop, prima e dopo trattamento con il farmaco possibilmente correttore della mutazione (in questo studio il PTC124) ma anche con terapie standard. Inoltre, saranno misurati i livelli di alcune proteine infiammatorie (tra cui, importante, una chiamata sHLA-G) presenti nel sangue, per verificare la loro variazione in relazione al trattamento con il farmaco. Qualora fosse possibile caratterizzare una o più di queste molecole capaci di funzionare come marcatori degli effetti della terapia, il processo di valutazione di nuovi farmaci potrebbe essere notevolmente più semplice ed efficace.

Objectives:
Evaluation of CFTR expression and function in blood leukocytes following PTC124 treatment. Correlation of plasmatic levels of HLA-G and selected cytokines with genetic and clinical parameters before and after standard and PTC124-based therapies.

FFC#7/2010

Structural features of the intracellular domains of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator

Proprietà strutturali delle componenti intracellulari della proteina CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator)

Responsabile: Oscar Moran (Istituto di Biofisica CNR, Genova)
Ricercatori coinvolti: 7
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 90.000

Obiettivi:
Il progetto si propone di studiare con una metodica sofisticata (raggi -X a basso angolo) la struttura della proteina CFTR. Questa metodica permette di avere informazioni dettagliate sulle parti che compongono la proteina e sul loro funzionamento, in condizioni simili a quelle presenti nel corpo umano. La proteina CFTR normale e quella mutata saranno esposte all'azione dei farmaci chiamati "potenziatori", allo scopo di definire il loro meccanismo d'azione ancora sconosciuto. I farmaci potenziatori, alcuni già in sperimentazione clinica ed altri in corso di avanzato sviluppo preclinico, servono ad aumentare l'attività della proteina CFTR difettosa ma arrivata alla sua giusta sede di azione, la membrana cellulare apicale.

Objectives:
The objective of this project is to describe the molecular features and the interactions that occur between the intracellular domains of the CFTR, the two nucleotide binding domains (NBD1 and NBD2) and the regulatory domain. We will use recombinant polypeptides in solution to obtain structural data using small−angle X−ray scattering, electron microscopy and atomic force microscopy. Furthermore, we will characterize the properties of these polypeptides with a series of biochemical and biophysical experiments, to better understand the structural data. The final goal will be to obtain structural an physical−chemical data, allowing to clarify the activation and gating mechanism of the CFTR Cl- channel in normal conditions and in the presence of CF related mutations, to definitely identify the molecular nature of the pathological defects and provide a good basis to develop more efficient pharmacological therapy.

FFC#8/2010

Decreased apical expression of CFTR by Pseudomonas aeruginosa infection: role of NHERF1 phosphorylation

Interazione fra attività di CFTR e infezione da Pseudomonas nelle cellule epiteliali respiratorie e ruolo della proteina NHERF1

Responsabile: Anna Tamanini (Lab. Patologia Molecolare, Lab. Analisi Cliniche ed Ematologiche, Az. Ospedaliera Universitaria Integrata, Verona)
Partner: Stephan Reshkin (Dip. Fisiologia Generale ed Ambientale, Università di Bari)
Ricercatori coinvolti:11
Durata: 1 anno
Finanziamento: € 30.000

Obiettivi:
E' stato dimostrato che l'infezione da Pseudomonas concorre ad impedire il funzionamento della proteina CFTR, sia normale che mutata, nelle cellule dell'epitelio respiratorio. Non si sa perchè questo avvenga. Lo scopo di questo progetto è capire il meccanismo di una tale interazione e in particolare studiare un'altra proteina della cellula epiteliale, chiamata NHERF1, che favorisce la stabilità e l'azione di CFTR ed sarebbe anch'essa influenzata dalla presenza di Pseudomonas.

Objectives:
The objective of the present "pilot" project is to determine the mechanisms underlying the inhibitory effects of Pa infection on mature CFTR expression in human airway epithelial cells. The initial mechanism utilized by the bacterium and the host cell signal transduction systems co-opted by the bacterium that are responsible for NHERF1 hyper-phosphorylation will be elucidated with the scope of identifying future therapeutic targets.

2. STRATEGIE ANTIBATTERICHE INNOVATIVE PER L'INFEZIONE CF

Innovative antibacterial strategies in CF infection

Microbiologia di base Quest' area include progetti orientati a conoscere i meccanismi con cui i batteri più comunemente implicati nell'infezione polmonare in fibrosi cistica acquisiscono la capacità di colonizzare l'albero respiratorio determinando infezione e infiammazione. L'obiettivo generale di questi progetti è quello di individuare modalità terapeutiche per contrastare lo sviluppo, la virulenza e la resistenza verso gli antibiotici. L'area si basa su ricerche in vitro e su modelli animali. Microbiologia clinica L'area contempla sempre studi sui batteri che invadono l'albero respiratorio del paziente CF, ma si tratta di studi che si avvicinano di più alla clinica e quindi al malato: diagnosi batteriologica, studi sulla sensibilità agli antibiotici, indicazioni al trattamento e verifica di efficacia della prevenzione e della cura delle infezioni, studi epidemiologici e di trasmissione di infezione. Alcuni studi contemplano una combinazione di ricerca di base e di ricerca applicata ai malati.

FFC#9/2010

Pathogenicity of Staphylococcus aureus and its role in the progression of Pseudomonas aeruginosa chronic lung infection

Staphylococcus aureus: fattori patogenetici e ruolo nella progressione dell'infezione cronica polmonare in pazienti con fibrosi cistica

Responsabile: Daniela Maria Cirillo (Emerging Bacterial Pathogens Unit, Div. of Immunology, Transplantation and Infectious Disease, Scientific Institute H. S. Raffaele, Milano)
Partners: Alessandra Bragonzi (Infections and Cystic Fibrosis Unit, Division of Immunology, Transplantation and Infectious Disease, H. S. Raffaele, Milano)
Barbara Kahl (UniversitätsKlinikum Münster, Institute fur Medizinische Mikrobiologie, Münster)
Ricercatori coinvolti: 7
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 70.000

Obiettivi:
L'incidenza di infezioni da Staphylococcus aureus, sia meticillino-sensibile (MSSA) che resistente (MRSA), incluse quelle da MRSA acquisito dalla comunità (CA-MRSA), risulta in aumento nella popolazione generale ma anche nei pazienti con fibrosi cistica. Molti pazienti con FC sono colonizzati con MSSA in una fase precoce della malattia mentre MRSA viene isolato in una fase tardiva e spesso in co-infezione con P. aeruginosa. Non è chiaro se S. aureus contribuisca all'instaurarsi dell'infezione cronica da P. aeruginosa. In effetti, non esiste un consenso generale sul trattamento con antibiotici anti- S. aureus nel caso di primo isolamento oppure di persistenza del germe nelle vie aeree di pazienti asintomatici. Il progetto propone di: 1) caratterizzare i fattori di virulenza associati a diversi isolati di S. aureus, clinici e di laboratorio, 2) valutare le interazioni tra ceppi di S. aureus e ceppi di P. aeruginosa in vitro ed in vivo, 3) stabilire l'impatto del trattamento antibiotico anti- S. aureus e della superinfezione da P. aeruginosa nella progressione della malattia polmonare cronica. Gli studi verranno eseguiti su cellule epiteliali FC, su cellule infiammatorie e su modelli animali con infezione respiratoria cronica, compresi topi FC. Mortalità, persistenza e risposta infiammatoria saranno i parametri valutati. I risultati saranno confrontati con quelli ottenuti in presenza di antibiotici anti-S. aureus. Il progetto potrà far comprendere il contributo dell'infezione da S. aureus nella progressione dell'infezione cronica polmonare da P. aeruginosa, aiutare a stabilire l'eventuale necessità di un trattamento (profilattico) e/o eradicante di S. aureus e, di conseguenza, migliorare le strategie terapeutiche in pazienti FC.

Objectives:
1. To determine virulence of early and late isolates of SA including MSSA, MRSA and SCVs
2. To explore the interactions between SA and PA strains in vitro and in vivo
3. To establish the impact of anti-SA treatment and PA superinfection in the progression of chronic lung disease.

FFC#10/2010

Exploring thermostable quorum quenching lactonases to counteract bacterial infections in cystic fibrosis

Studio di nuove molecole (lattonasi termostabili) per combattere il sistema di aggregazione di Pseudomonas aeruginosa in fibrosi cistica

Responsabile: Giuseppe Manco (Istituto di Biochimica delle Proteine CNR, Napoli)
Partners: Davide Andrenacci (Istituto di Genetica e Biofisica CNR, Napoli)
Ricercatori coinvolti: 7
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 65.000

Obiettivi:
Lo scopo di questo progetto è lo studio di nuove molecole (lattonasi termostabili) in grado di contrastare il meccanismo chiamato "quorum sensing", di cui il batterio Pseudomonas aeruginosa è dotato. Questo meccanismo permette a Pseudomonas l'aggregazione in colonie (chiamata "biofilm") particolarmente resistenti alla terapia antibiotica e alle difese innate dell'organismo. L'efficacia di queste nuove molecole sarà studiata in vitro e in vivo (modelli animali) e sarà paragonata all'attività di un enzima, il PON1 normalmente presente nell'uomo e conosciuto per la sua attività di contrasto al quorum sensing di Pseudomonas.

Objectives:
The general aim is to develop a new enzymatic technology based on QS signals quenching able to counteract the Pseudomonas growth and virulence. We propose to analyse the effect in vitro and in vivo of thermostable PLLs, available mutants and PEGylated forms on the P. aeruginosa growth and infection in comparison with human PON1.

FFC#11/2010

(Progetto di continuazione)

Development of new therapeutic approaches against microbial infection in cystic fibrosis patients: biochemical analysis of cell wall fragments

Sviluppo di nuovi approcci terapeutici contro le infezioni microbiche nei pazienti con fibrosi cistica: analisi biochimica di frammenti di parete cellulare

Responsabile: Antonio Molinaro (Dip. Chimica Organica e Biochimica, Università di Napoli)
Partners: Maria Lina Bernardini (Dip. Biologia Cellulare e dello Sviluppo, Università La Sapienza, Roma)
Partners: Gerd Döring (Institute of Medical Microbiology and Hygiene, University of Tübingen)
Ricercatori coinvolti: 8
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 80.000

Obiettivi:
Studi precedenti hanno chiarito che nel passaggio da infezione acuta ad infezione cronica Pseudomonas aeruginosa si adatta biochimicamente, cioè cambia la struttura chimica degli elementi che compongono la sua parete cellulare. Questo progetto si propone di analizzare in maniera sistematica le caratteristiche, la funzione e l'attività immuno-stimolatoria di questi elementi (lipopolisaccardi e peptidoglicani). Le conoscenze che ne deriveranno potranno permettere la progettazione di nuovi farmaci diretti ad impedire la sintesi della parete cellulare di Pseudomonas e di conseguenza combattere l'infiammazione-infezione nelle vie aeree FC.

Objectives:
1) To isolate and elucidate the structure of lipopolysaccharides (LPS) of Pseudomonas aeruginosa (PA) isolates from CF patients 2) To isolate and elucidate the structure of peptidoglycan (PGN) and muramyl peptides by the above strains 3) To isolate and elucidate the structure of LPS, PGN and muramyl peptides produced by the anaerobic emerging pathogen Prevotella intermedia, as emerging pathogen in CF 4) To evaluate the structures of purified PAMPs in tissue cultures (e.g. HEK293hTLR4/MD2-CD14 and HEK293hNod1, THP-1 macrophages) and epithelial cells of CF origin and in animal models.

FFC#12/2010

Calcium signal and PKC as targets of Pseudomonas aeruginosa infection

Segnali intracellulari dell'infezione da Pseudomonas aeruginosa come bersaglio di nuovi farmaci

Responsabile: Paolo Pinton (Dip. Medicina Sperimentale e Diagnostica, Univ. Ferrara)
Ricercatori coinvolti: 8
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 60.000

Obiettivi:
Sulla superficie delle cellule vi sono "recettori" che in presenza di determinati stimoli trasmettono dei segnali. Questi segnali servono ad avviare particolari attività biochimiche all'interno della cellula e sono costituiti da molecole chiamate "secondi messaggeri". Recenti studi suggeriscono che tra i secondi messaggeri intracellulari, il Calcio intracellulare ed un enzima da esso dipendente, la Protein Kinasi C (PKC), svolgono un ruolo importante nell'interazione tra la presenza di Pseudomonas aeruginosa e la risposta infiammatoria della cellula stessa. Obiettivo del progetto è la comprensione dei meccanismi che regolano i secondi messaggeri intracellulari in risposta a Pseudomonas aeruginosa. Le conoscenze che ne deriveranno potrebbero avere un impatto significativo per lo sviluppo di nuove terapie per il trattamento dell'infiammazione polmonare in pazienti affetti da fibrosi cistica.

Objectives:
The overall goal of this project is to broaden our knowledge of the second messengers (Ca2+ and PKC) mediating the inflammatory response in CF with special attention to the possibility of designing novel pharmacological approaches to control/regulate innate immune responses to Pseudomonas aeruginosa (PAO).

FFC#13/2010

Pseudomonas aeruginosa lipopolysaccharide cell surface transport is a target process for developing new antimicrobials

Il trasporto di un componente della membrana cellulare (lipopolisaccaride) di Pseudomonas aeruginosa come bersaglio per lo sviluppo di nuovi farmaci antibatterici

Responsabile: Alessandra Polissi (Dip. Biotecnologie e Bioscienze, Università Milano-Bicocca)
Partners: Martino Bolognesi (Dip. Scienze Biomolecolari e Biotecnologie, Università di Milano)
Gianni Dehò (Dip. Scienze Biomolecolari e Biotecnologie, Università di Milano)
Francesco Peri (Dip. Biotecnologie e Bioscienze, Università Milano-Bicocca)
Cristina De Castro (Dip. Chimica Organica e Biochimica, Università di Napoli)
Luca De Gioia (Dip. Scienze Biomolecolari e Biotecnologie, Università di Milano)
Ricercatori coinvolti: 14
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 70.000

Obiettivi:
Una componente essenziale della membrana esterna del batterio Pseudomonas aeruginosa si chiama lipopolisaccaride. Esso media diverse interazioni con l'ambiente e l'organismo ospite ed è responsabile dell'elevata resistenza intrinseca agli antibiotici. In questi ultimi anni sono stati fatti molti progressi per comprendere come questa molecola venga trasportata dal sito di sintesi (citoplasma e membrana interna) verso la membrana esterna del batterio, sua destinazione finale. Il progetto di ricerca si concentra su due proteine, da noi scoperte, che sono componenti della macchina per il trasporto del lipopolisaccaride. Le due proteine, che legano il lipopolisaccaride ed interagiscono tra di loro, rappresentano ottimi bersagli per la progettazione di nuovi farmaci. Scopo del progetto è lo studio dettagliato (tramite tecniche biofisiche e di genetica molecolare) di queste proteine in P. aeruginosa e l'analisi delle loro caratteristiche che non sono tuttora state definite, compresa la struttura cristallografica. Quindi, basandoci su queste conoscenze, progetteremo e sintetizzeremo inibitori potenziali (piccole molecole o peptidi) che saranno saggiati per la loro attività antibatterica.

Objectives:
To exploit LPS transport as a process for the development of novel antimicrobials. This multi-faceted cellular target can be exploited by different approaches for drug discovery. We will target not only two key P. aeruginosa proteins LptA and LptC but also their assembly pathway into the LPS multiprotein transport complex and their binding to LPS. Based on structural information already available and on the expected results of this interdisciplinary project we will design and synthesize inhibitors (small molecules and small peptides) that will be tested in vivo and in vitro to identify potential lead compounds.

FFC#14/2010

Non-conventional strategies against Pseudomonas aeruginosa infection: interference with iron homeostasis and quorum sensing

Strategie non convenzionali per il trattamento dell' infezione da Pseudomonas aeruginosa: inibizione dell'omeostasi del ferro e del quorum sensing

Responsabile: Paolo Visca (Dipart. Biologia, Università Roma Tre, Roma)
Partners: Livia Leoni (Dipart. Biologia, Università Roma Tre, Roma)
Ricercatori coinvolti: 10
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 50.000

Obiettivi:
I processi che controllano il metabolismo del ferro e la comunicazione tra batteri (quorum sensing) sono necessari per l'instaurarsi dell'infezione da Pseudomonas aeruginosa, pertanto rappresentano dei promettenti bersagli per lo sviluppo di nuovi farmaci. In un precedente progetto, finanziato da FFC, sono stati caratterizzati alcuni dei più importanti sistemi di acquisizione del ferro da parte di P. aeruginosa ed è stato identificato un fattore, la proteina RsaL, in grado di ostacolare il quorum sensing ed il processo infettivo. Inoltre, studi recenti indicano che composti a base di gallio, un elemento chimico che interferisce con il metabolismo del ferro, e composti che inibiscono la secrezione delle molecole del quorum sensing (chiamati efflux pumps inhibitors, EPI), potrebbero inibire il processo infettivo di P. aeruginosa. Alcuni farmaci a base di gallio sono già stati approvati per la cura di malattie umane. Inoltre, alcuni EPI si trovano in fase clinica di studio per valutarne il possibile impiego nella cura delle infezioni croniche come adiuvanti della terapia antibiotica. In questo progetto si intende studiare il ruolo specifico svolto dai processi di trasporto del ferro e delle molecole del quorum sensing nell'infezione polmonare cronica, anche usando modelli animali di virulenza (topi con infezione polmonare da Pseudomonas). Inoltre, verrà valutata la capacità di alcuni composti a base di gallio, della proteina soppressore RsaL e di alcuni EPI di inibire il processo infettivo causato da P. aeruginosa e quindi rappresentare potenziali nuovi farmaci.

Objectives:
Taking into account the specific context of chronically infected CF lung, two main objectives will be pursued: 1) Characterization of key factors of P. aeruginosa involved in iron homeostasis and QS and their evaluation as possible drug targets; 2) Characterization of the activity of known inhibitors of iron metabolism and QS, like gallium and efflux pump inhibitors (EPI), respectively, against chronic P. aeruginosa infection.

3. INFIAMMAZIONE

Inflammation

Quest'area è orientata a conoscere e interpretare i processi coinvolti nella risposta dell'ospite all'infezione, che in fibrosi cistica appare straordinariamente esaltata, particolarmente a livello polmonare. L'intento finale di questi studi è quello di individuare strategie terapeutiche efficaci nel contrastare l'infiammazione e quindi prevenire il danno polmonare cronico responsabile del progredire dell'insufficienza respiratoria nel malato CF.

FFC#15/2010

Evaluation of the usefulness of therapeutic approaches aiming at increasing glutathione levels in the airways of Cystic Fibrosis patients to control lung infections and bacterial-induced damage (Progetto di continuazione)

Valutazione dell' utilità di approcci terapeutici mirati ad aumentare i livelli di glutatione nelle vie aeree dei pazienti con Fibrosi Cistica per controllare le infezioni batteriche polmonari ed il danno indotto da batteri

Responsabile: Andrea Battistoni (Dip. Biologia, Università di Roma Tor Vergata, Roma)
Ricercatori coinvolti: 8
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 55.000

Obiettivi:
Uno dei difetti che caratterizzano i pazienti affetti da Fibrosi Cistica è una marcata riduzione del contenuto di glutatione ridotto (GSH) nei liquidi che rivestono le superfici delle vie aeree. Le funzioni del GSH in questo compartimento non sono ben caratterizzate, ma è probabile che questa molecola antiossidante svolga un importante ruolo antinfiammatorio grazie alla sua capacità di rimuovere le specie reattive dell'ossigeno che vengono generate in modo continuo nei polmoni e in misura massiccia nei processi infettivi/infiammatori. Inoltre, è stato osservato che la concentrazione di GSH extracellulare aumenta in modo sostanziale in risposta all'infezione da Pseudomonas aeruginosa, suggerendo che il GSH sia coinvolto anche nel controllo delle infezioni batteriche. Da lungo tempo ci si interroga sulla possibile efficacia di terapie antiinfiammatorie e antibatteriche basate sulla somministrazione di GSH o di molecole, quali l'N-acetilcisteina, che ne sono precursori. Questo progetto si propone di effettuare un primo studio preclinico su topi FC, mirato a valutare gli effetti della somministrazione orale di N-acetilcisteina sullo stato di infiammazione polmonare e sulla resistenza all'infezione da P. aeruginosa. Parallelamente, verranno effettuati studi in vitro per valutare l'importanza della concentrazione intracellulare ed extracellullare di GSH nel controllo delle infezioni batteriche e, infine, sarà indagata la possibilità che gli effetti citotossici della piocianina (una tossina rilasciata da Pseudomonas aeruginosa) possano essere contrastati dal GSH extracellulare. Questi studi potranno dare informazioni importanti per valutare l'efficacia di terapie mirate a ripristinare una corretta presenza del GSH nel polmone dei pazienti FC.

Objectives:
Our aim is to investigate the involvement of GSH in the response to bacterial infections and the potential usefulness of pharmacological treatments able to increase GSH in the lung to treat or prevent infections and inflammation in CF.

FFC#16/2010

Modulation of sphingolipid metabolism as a strategy for the treatment of CF lung inflammation (Progetto di continuazione)

La modulazione del metabolismo degli sfingolipidi come bersaglio terapeutico per la malattia polmonare in fibrosi cistica (Progetto di continuazione)

Responsabile: Maria Cristina Dechecchi (Lab. Patologia Molecolare - Lab. Chimica Clinica ed Ematologia OCM - Azienda Ospedaliera Integrata di Verona)
Partners: Roberto Gambari (Dip. Biochimica e Biologia Molecolare, Università di Ferrara)
Ricercatori coinvolti: 11
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 60.000

Obiettivi:
Gli sfingolipidi sono molecole implicate nei processi infiammatori. Fa parte degli sfingolipidi la ceramide che ha un ruolo centrale nella regolazione della risposta infiammatoria contro Pseudomonas aeruginosa. Si ritiene che nell'infiammazione FC ci sia un accumulo di ceramide. Agisce contro questo accumulo un farmaco, il Miglustat, già in uso per il trattamento di una grave malattia genetica (malattia di Gaucher). Il Miglustat esercita con questo meccanismo un effetto antiinfiammatorio nelle cellule epiteliali bonchiali FC. Scopo di questo progetto è la ricerca di altri inibitori della produzione e dell'accumulo di sfingolipidi: essi saranno studiati sia su cellule soggette a infiammazione per infezione da Pseudomonas aeruginosa che in vivo (modelli animali: topi con infezione/infiammazione polmonare da Pseudomonas). L'efficacia di queste nuove molecole sarà paragonata a quella del Miglustat.

Objectives:
This proposal is aimed at exploring the effect of more specific modulators of different steps of the SLs metabolism, in comparative anti-inflammatory effectiveness studies towards miglustat, on the cellular response against P. aeruginosa both in vitro and in vivo, in order to characterize the molecular targets for their therapeutic application(s) to the chronic CF lung disease. Compounds showing anti-inflammatory effect both in vitro and in vivo could be hopefully proposed for future clinical trials to ameliorate lung disease in CF patients.

FFC#17/2010

Molecular characterization of trimethylangelicin (TMA) and structurally-related compounds in CF lung disease: anti inflammatory effects and potentiation of the CFTR biological activity

Caratterizzazione molecolare della trimetilangelicina (TMA) e di analoghi strutturali in fibrosi cistica: effetti anti-infiammatori e potenziamento dell'attività biologica del CFTR

Responsabile: Roberto Gambari (Dip. Biochimica e Biologia Molecolare, Università di Ferrara)
Partner: Francesco Dall'Acqua (Dip. Scienze Farmaceutiche, Università di Padova)
Ricercatori coinvolti: 22
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 60.000

Obiettivi:
Nella malattia polmonare FC vi è un'eccessiva risposta infiammatoria che si ritiene concorra in maniera importante all'evoluzione del danno polmonare. Lo stesso gruppo di ricercatori ha dimostrato in precedenza che la trimetilangelicina (TMA) è un composto che può esercitare una duplice azione: quella di riduzione dell'infiammazione e quella di potenziamento dell'attività della proteina CFTR. L'obiettivo principale del progetto è di caratterizzare l'attività biologica della TMA e sintetizzare molecole strutturalmente correlate, che ostacolino l'infiammazione-infezione indotta da P. aeruginosa. La TMA e i suoi analoghi saranno analizzati anche per l'attività di potenziamento di CFTR (TMA è un farmaco candidato come potenziatore di CFTR). Questi studi verranno realizzati su modelli animali (topi con infezione cronica da Pseudomonas)

Objectives:
The major objective of the project is to characterize the biological activity of TMA, to synthesize novel structurally-related molecules, with the objective to develop the best molecules with respect to their ability to reduce the expression of pro-inflammatory genes induced by P.aeruginosa. In addition, TMA and related compounds will be analysed as potentiators of CFTR biological activity. A second objective is to obtain complementary information on the mechanisms of action of TMA and related compounds, in order to identify alternative targets for novel anti-inflammatory approaches. Finally, the project aims at testing the best compounds in pre-clinical animal models of P. aeruginosa infection.

FFC#18/2010

Infections in cystic fibrosis: role of the long pentraxin PTX3 in host resistance and as therapeutic agent (Progetto di continuazione)

La pentrassina lunga PTX3 nella resistenza alle infezioni e come candidato agente terapeutico nella fibrosi cistica

Responsabile: Cecilia Garlanda (Fondazione Humanitas per la Ricerca, Milano)
Partner : Alessandra Bragonzi (Infections and Cystic Fibrosis Unit, Division of Immunology, Transplantation and Infectious Disease, H. S. Raffaele, Milano)
Ricercatori coinvolti: 6
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 80.000

Obiettivi:
L'impegno principale di questo progetto è quello di valutare il potenziale della pentrassina lunga PTX3, molecola scoperta dal gruppo proponente, in una prospettiva terapeutica. PTX3 è una proteina componente essenziale nei meccanismi di difesa immunologica nei confronti di alcuni microbi, incluso Pseudomonas aeruginosa. Scopo della ricerca, che rappresenta la prosecuzione di un precedente progetto (Progetto FFC14/2008), è quello di acquisire ulteriori conoscenze sulla PTX3 (stuttura, componenti, recettori cellulari); inoltre, di sperimentare l'azione terapeutica di PTX3 su modelli animali (topi con infezione cronica da Pseudomonas aeruginosa e da altri batteri frequenti nelle infezioni polmonari FC). Questi studi possono portare a capire la realizzabilità di futuri studi clinici sull'utilità della somministrazione di PTX3 come agente profilattico e/o terapeutico nei pazienti con fibrosi cistica.

Objectives:
The objectives of this renewal are to continue our previous project on the therapeutic potential of the long pentraxin PTX3 in the context of infections in CF. 1) Further studies on microbial recognition by PTX3: identification of microbial moieties and PTX3 domain involved, structure, cellular receptors and defence mechanisms. 2) Further preclinical studies on the therapeutic effect of PTX3 in murine models of P. aeruginosa infection and other CF-related pathogens and in combination with current therapies. 3) Analysis of the therapeutic effect of recombinant PTX3 in CFTR mutated mice 4) Analysis of the therapeutic potential of PTX3 against B. cenocepacia and Staphylococcus aureus.

FFC#19/2010

Metabolomic analysis by nuclear magnetic resonance spectroscopy as a new approach to understanding inflammation and monitoring of pharmacological therapy in children and young adults with cystic fibrosis

Analisi metabolomica mediante spettrometria in risonanza magnetica nucleare: un nuovo approccio alla comprensione dell'infiammazione ed al monitoraggio della terapia farmacologica in bambini e giovani adulti con fibrosi cistica

Responsabile: Paolo Montuschi (Dip. di Farmacologia, Facoltà Medicina, Università Cattolica del Sacro Cuore, Roma)
Partner: Vincenzina Lucidi (Dip. Pediatria, Ospedale Bambin Gesù, Roma)
Partner: Andrea Motta (Istituto di Chimica Molecolare CNR, Napoli)
Ricercatori coinvolti: 10
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 45.000

Obiettivi:
Lo scopo del progetto è proporre un nuovo approccio per la valutazione dell'efficacia di farmaci contro l'infiammazione e lo stress ossidativo a livello polmonare. Il nuovo approccio sfrutta una metodica non invasiva per la raccolta del contenuto bronchiale: il condensato del respiro (EBC, Exhaled Breath Condensate). L'EBC viene studiato mediante con un approccio avanzato denominato "metabolomica", ovvero lo studio dei metaboliti endogeni (prodotti di reazioni biochimiche che avvengono all'interno dell'organismo) realizzato mediante spettroscopia in risonanza magnetica nucleare (NMR). Sarà intrapreso uno studio nel quale tre gruppi di pazienti FC saranno trattati con vitamina E, noto antiossidante, azitromicina, potenziale antiossidante, o un'associazione di questi farmaci. Gli effetti dei farmaci saranno valutati nei tre gruppi attraverso EBC e analisi metabolomica.

Objectives:
To study the potential antioxidant effects of azithromycin in patients with cystic fibrosis as reflected by 8-isoprostane concentrations in EBC and oxidized metabolites detected by NMR spectroscopy.

FFC#20/2010

Identification of agents with multiple favourable activities as potential treatments for cystic fibrosis

Identificazione di nuovi potenziali agenti terapeutici per la fibrosi cistica ad attività multipla selettiva

Responsabile: Annamaria Naggi (Ist. di Ricerche Chimiche e Biochimiche "G. Ronzoni", Milano)
Partners: Edwin A. Yates (School of Biological Science, University of Liverpool)
Janis Shute (Div. Pharmacol. Pharmacy and Biomolecular Science, Univ. Portsmouth)
Ricercatori coinvolti: 5
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 45.000

Obiettivi:
Di recente il gruppo proponente ha trovato che alcuni composti appartenenti al gruppo dei polisaccaridi solforati, già in uso come farmaci anticoagulanti (si veda l'eparina e suoi derivati), contengono principi attivi contro l'infiammazione, il danno tessutale e la produzione di muco a livello delle vie respiratorie. Lo scopo di questo progetto è analizzare un'ampia raccolta di questi polisaccaridi per individuare quelli capaci di esercitare simultaneamente gli effetti benefici descritti, con minime conseguenze a livello della coagulazione. Il processo di ricerca includerà varie metodologie e le conoscenze sulla struttura chimica dei composti che risulteranno efficaci rappresenta il primo passo per la progettazione di nuovi farmaci ad attività multipla.

Objectives:
The primary objective is to identify several compounds from a library of chemically modified polysaccharides [PS] able to activate DNase, stabilise IL-8 and inhibit elastase, while exhibiting attenuated anticoagulant properties, using a range of structural and biochemical assay followed by a rational selection process. Several PS have already been identified, demonstrating the feasibility of this approach.

FFC#21/2010

Th17 responses in Cystic fibrosis: paving the way for novel anti-inflammatory strategies and immunogenetic screening

La risposta infiammatoria Th17 nella fibrosi cistica: nuove acquisizioni per la terapia dell'infiammazione e lo studio di polimorfismi genetici

Responsabile: Luigina Romani (Dip. Medicina Sperimentale e Scienze Biomediche, Università di Perugia)
Ricercatori coinvolti: 9
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 80.000

Obiettivi:
Il progetto intende verificare l'ipotesi che una eccessiva attivazione di linfociti T, producenti una particolare proteina infiammatoria IL-17 (subset Th17), sia causalmente associata allo stato di infiammazione cronica e persistente in CF. Il razionale del progetto si basa sulle seguenti considerazioni: a) presenza di elevati livelli di IL-17 nell'escreato di pazienti con CF e, più in generale, nell'infiammazione cronica polmonare; b) associazione del subset Th17 con stati di infezione persistente, infiammazione cronica ed autoimmunità; c) antagonismo funzionale del subset Th17 nei riguardi di linfociti regolatori (Treg), assolutamente indispensabili nel controllo e risoluzione dell'infiammazione tessutale; d) la reciproca regolazione tra Th17 e metabolismo del triptofano i cui metaboliti sono mediatori essenziali della funzionalità immunologica. Lo studio verrà condotto su modelli animali (topi con FC) nei quali, tramite approcci sperimentali in vivo ed in vitro, si verificherà l'assetto immunologico Th17/Treg e si cercherà di manipolarlo in senso anti-infiammatorio con l'uso di potenziali nuovi farmaci immunomodulatori. Contestualmente, verrà studiato l'assetto genetico di pazienti con FC per verificare se alcuni polimorfismi o varianti genetiche siano associate ad una aberrante attivazione dell'asse Th17/Treg e ad una particolare suscettibilità alle infezioni polmonari batteriche e fungine.

Objectives:
We will test the hypothesis that an inadequate activation of the IDO pathway is central to the Th17/Treg imbalance in CF. We propose to: 1. Assess the functional activation of IDO and of the Th17/Treg cell axis in experimental and human CF. 2. Identify strategies to counteract and/or overcome the excessive inflammatory response driven by the Th17/Treg imbalance. 3. Develop immunogenetic screening to uncover potential associations between single nucleotide polymorphisms (SNPs) in genes of the IDO/Th17/Treg signalling pathway and susceptibility to inflammatory/infectious diseases in CF.

FFC#22/2010

Platelet-leukocyte interactions in cystic fibrosis inflammation: a window for therapeutical opportunities

Interazioni tra piastrine e leucociti nell'infiammazione della fibrosi cistica: possibili sbocchi terapeutici

Responsabile: Mario Romano (Dip. Scienze Biomediche, Università di Chieti-Pescara, Chieti)
Partners: Virgilio Evangelista (Dip. Farmacologia Translazionale, Consorzio Mario Negri Sud, Chieti)
Maria Lucia Furnari (Centro Regionale Fibrosi Cistica, Palermo)
Ricercatori coinvolti:18
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 60.000

Obiettivi:
Le cause che portano ad una risposta infiammatoria eccessiva nella malattia polmonare FC non sono ancora completamente note. Viene ipotizzato che il difetto genico della FC comprometta la capacità delle cellule del sangue di rispondere adeguatamente alle infezioni e le porti invece a produrre molecole che alimentano l'infiammazione e il danno dei tessuti. In particolare, riteniamo che nella FC si possano verificare interazioni aberranti fra piastrine e leucociti. Il progetto si propone quindi di studiare gli effetti del difetto genico che sta alla base della FC su alcune funzioni leucocitarie e sulle interazioni di queste cellule con le piastrine e con le cellule della parete vascolare e dell'epitelio delle vie respiratorie. Si propone inoltre di valutare l'efficacia di alcune molecole come correttori di interazioni anomale tra piastrine e leucociti, saggiandoli su cellule ematiche normali e cellule prelevate da pazienti FC, al fine di individuare possibili sbocchi terapeutici rivolti all'infiammazione FC.

Objectives:
1. To define the impact of CFTR dysfunction on platelet-modulated leukocyte activities. 2. To assess the impact of CTFR dysfunction on leukocyte intracellular signaling. 3. To evaluate pharmacological modulation of deranged platelet/leukocyte interaction.

4. RICERCA CLINICA

Clinical research

Quest'area include progetti basati su aspetti più connessi con la prevenzione, la diagnosi, le cure e l'assistenza al malato. Si tratta di studi che coinvolgono quindi più direttamente le persone malate o che utilizzano dati clinici delle persone malate per ricavare informazioni generali sulla malattia, sulla prognosi e sull'efficacia delle cure (ricerca epidemiologica).

FFC#23/2010

The cystic fibrosis newborn screening in Italy. Survey for assessment of technical-scientific, organizational and psycho-relational issues

Lo screening neonatale della fibrosi cistica in Italia. Indagine valutativa sugli aspetti tecnico-scientifici, organizzativi e psico-relazionali

Responsabile: Teresa Repetto (A.O.U. "A. Meyer", Centro Regionale Toscano Fibrosi Cistica, Firenze)
Ricercatori coinvolti: 16
Durata: 1 anno
Finanziamento: € 35.000

Obiettivi:
La pratica dello screening neonatale della fibrosi cistica è caratterizzato da un'estrema variabilità tra diverse realtà geografiche nel comportamento diagnostico, comunicativo, assistenziale, organizzativo. La letteratura internazionale ha emanato le direttive per l'implementazione dello screening neonatale in tutte le sue fasi: fase informativa pre-screening, algoritmi diagnostici, aspetti educativi post-screening, percorso diagnostico dopo una positività, test del sudore e sua interpretazione, comunicazione diagnostica ai genitori, counseling genetico. Obiettivo primario di questo studio osservazionale descrittivo è valutare l'appropriatezza nell'esecuzione dello screening e nell'applicazione delle procedure raccomandate per il test di primo livello e per i test di conferma; nella comunicazione della diagnosi; nella conduzione del follow up; nella presa in carico. Lo studio intende rilevare le principali criticità in un'ottica di audit. Obiettivo secondario dello studio (peraltro ancora in discussione) è raccontare il vissuto delle famiglie, in particolare la riorganizzazione della vita quotidiana delle famiglie dopo la diagnosi. Parteciperanno allo studio numerosi Centri italiani per la Cura della FC. Per la rilevazione dei dati sugli aspetti tecnici, professionali, clinici, organizzativi, relazionali verranno utilizzati monitor opportunamente formati. Per l'analisi delle storie e del vissuto delle famiglie (se verrà attuata questa parte), personale di estrazione psico-pedagogica: saranno intervistati i genitori di 30 nuovi nati diagnosticati per screening, di età inferiore a 2 anni. Saranno misurati alcuni indicatori relativi alla valutazione degli aspetti tecnico-scientifici, logistico-organizzativi, ed eventualmente quelli relazionali e del vissuto delle famiglie.

Objectives:
The primary outcome of this survey is to assess the appropriateness of providing the neonatal screening, particularly in the technical, scientific, care, organizational, relational and social aspects of CF. The secondary outcomes are:

• to produce an overview of the main international recommendations about cystic fibrosis newborn screening;
• to collect and analyze the histories of families, aiming in particular to recall the story since the first diagnostic doubts, diagnostic confirmation, start of care, reorganization of family life.