Progetti anno 2008

Research Projects 2008

Nella seduta dell'11 luglio 2008 il Comitato Scientifico della Fondazione Ricerca Fibrosi Cistica ha selezionato i progetti di ricerca CF da proporre per un finanziamento nel corrente anno. E' stata la conclusione di un iter di analisi e valutazione di 40 progetti sottoposti alla Fondazione a seguito del bando annuale emanato il 15 dicembre 2007. Alla valutazione delle proposte di ricerca hanno collaborato 66 scienziati stranieri, esperti nello specifico di ciascun progetto. Ogni progetto è stato esaminato da almeno due revisori. Il comitato scientifico ha combinato le proprie valutazioni con quelle dei referees, proponendo infine alla Fondazione il finanziamento di 17 nuovi progetti: 2 progetti nell'area "Fisiopatologia CFTR e terapie del difetto di base"; 3 progetti nell'area "Genetica"; 5 progetti nell'area "Microbiologia"; 5 nell'area "Infiammazione"; 2 nell'area "Clinica - Epidemiologia". La Fondazione ha impegnato per questi progetti la somma complessiva di euro 1.100.000. 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 2008 visualizzare la pagina Progetti 2008 adottati e da adottare

On July 11th the FFC Scientific Advisory Board selected the CF research projects to be proposed for receiving funds in the current year. It was the conclusion of an analysis and evaluation process of 40 projects proposals submitted to the Foundation after the 15 December grants announcement. Sixty-six international scientists, experts in a particular research field of a project, collaborated to the evaluation of the projects proposals. Every 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 17 projects to be financed: 2 projects in the area "CFTR physiopathology area and research of new therapies for the base defect", 3 projects in the area "Genetics", 5 in "Microbiology", 5 in the area "Inflammation", 2 in the area "Clinical research - Epidemiology". The Foundation allocated € 1.100.000 to finance these projects. Following here the list of the financed projects.
They are available for direct funding through "adoption" with the criteria found in the page "Adopt a project" (Adotta un progetto)
To see the state of adoption of the 2008 projects click on the page "Projects 2008 adopted and to be adopted" (Progetti 2008 adottati e da adottare)

1. FISIOPATOLOGIA DELLA PROTEINA CFTR E NUOVE TERAPIE DEL DIFETTO DI BASE

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 il difetto di base della malattia.

Progetto FFC #1/2008

Organisation and regulation of the secretory trafficking of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator CFTR and of its pathogenic mutant DF508-CFTR
Organizzazione e regolazione del traffico intracellulare della forma normale e mutata della proteina CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) coinvolta nella patogenesi della fibrosi cistica.

Responsabile: Alberto Luini (Dip. Biologia Cellulare ed Oncologica - Consorzio Mario Negri Sud - S. Maria Imbaro (CH))
Ricercatori coinvolti: 5. Durata: 2 anni

Finanziamento: € 100.000

Obiettivi: Nella maggior parte dei casi la proteina CFTR mutata mostra difetti che riguardano la possibilità di assumere la conformazione definitiva e di migrare sulla membrana cellulare. Così succede per la proteina CFTR-DF508. Questo studio ha lo scopo di approfondire la comprensione del meccanismo alla base di questi difetti. Per farlo sono state allestite sofisticate tecnologie di ricerca, che includono la videomicroscopia, la microscopia ad alta efficienza, lo screening dell'RNA ad interferenza. La conoscenza della cascata di eventi regolatori che influenzano queste fasi della produzione di proteina CFTR può portare all'identificazione di nuovi target per la terapia.

Objectives: In most cases CFTR mutated protein shows folding and trafficking defects. This is the case of CFTR-DF 508 protein. This study is aimed to elucidate the mechanisms underlying trafficking defects: sophisticated technologies are set up and complex experiments of cell biology are planned, including immunofluorescense, immune EM, videomicroscopy, high throughput microscopy, siRNA screening and molecular biology. Identifying the traffic steps and the regulatory cascades that impinge CFTR protein trafficking might lead to know new therapeutic targets.

Progetto FFC #2/2008

Functional and structural basis of the molecular mechanism of CFTR potentiators
Basi funzionali e strutturali del meccanismo molecolare dei potenziatori della CFTR

Responsabile: Oscar Moran (CNR - Istituto di Biofisica - Genova)
Partner: Olga Zegarra (Lab. Genetica Molecolare - Istituto G. Gaslini - Genova);
Ricercatori coinvolti: 2. Durata: 2 anni

Finanziamento: 95.000 €

Obiettivi: Il meccanismo di funzionamento dei nuovi farmaci chiamati potenziatori della proteina CFTR difettosa non è ben conosciuto: lo studio si propone di indagare le basi funzionali e strutturali di questo meccanismo. Ne possono derivare conoscenze importanti per la messa a punto di un modello generale utile alla progettazione chimica di nuovi farmaci. L'ipotesi è che la sede del legame fra proteina CFTR difettosa e i potenziatori sia fra le due zone della proteina chiamate NBD e che interagendo in quella sede il potenziatore favorisca una normalizzazione della struttura fisica della proteina, cosa che si correla con la possibilità di un normale flusso di cloro dall'interno all'esterno della cellula.Verrà studiato il meccanismo d'azione dei potenziatori nei confronti della proteina CFTR mutata per effetto di DF508 e per effetto di alcune mutazioni di classe III.

Objectives: The mechanism underlying activation of mutated CFTR by potentiators is still unknown. The aim of this study is to investigate the functional and structural basis of the molecular mechanism of CFTR potentiators, so that it is possible to know their action in details and to implement a solid molecular model that will improve the chemical design of new drugs. The hypothesis is that the binding site for potentiators lies in the interface between the two parts of CFTR protein called NBD. Potentiators binding promotes the dimeric conformation of CFTR protein, which is correlated with normal chloride transport. The study will include the mutant DF 508-CFTR protein and a few Class III CFTR mutants.

2. GENETICA

In quest'area sono inclusi progetti che, utilizzando sofisticate tecniche di genetica molecolare, intendono contribuire all'identificazione di nuove mutazioni o di polimorfismi del gene CFTR oppure all'identificazione di geni diversi dal gene CFTR, che possono influire sul modo di esprimersi della malattia, geni modificatori con l'intento ultimo di migliorare le prestazioni di diagnostica genetica ed influire possibilmente sulla malattia attraverso interventi su percorsi genetici alternativi a quello del gene CFTR.

Progetto FFC #3/2008

Genetic factors influencing pulmonary disease in Cystic Fibrosis (CF) patients
Influenza dei fattori genetici nella malattia polmonare in pazienti affetti da Fibrosi Cistica

Responsabile: Paolo Gasparini (Dip. Scienze dello Sviluppo e Riproduttive - Università di Trieste)
Partner: Giulio Cabrini (Lab. Patologia Molecolare - Azienda Ospedaliero - Universitaria - Verona)
Ricercatori coinvolti: 9. Durata: 1 anno

Finanziamento: € 50.000

Obiettivi: Questo studio ha l'obiettivo di confermare associazioni già scoperte fra alcuni geni modificatori del gene CFTR e le caratteristiche della malattia polmonare FC, e trovarne di nuove. Saranno studiati geni modificatori già conosciuti per la loro influenza sulla gravità della malattia polmonare: il gene MBL e il gene DEFB1. Sarà studiata soprattutto la relazione con la prima comparsa di Pseudomonas aeruginosa e lo stato d'infezione, piuttosto che con l'andamento della malattia polmonare. Sarà inoltre realizzato per ogni soggetto incluso nello studio uno screening dell'intero genoma al fine di identificare nuovi geni modificatori. I pazienti FC studiati saranno quelli di due larghe casistiche, composte l'una da pazienti del Nord-America e l'altra da pazienti italiani.

Objectives: The project aims to find and confirm associations between genetic modifiers and lung disease in patients with cystic fibrosis. Modifier genes already know to be involved in modifying CF lung phenotype will be investigated: mannose binding lectins (MBL) and b-defensins 1 (DEFB1), expecially in regard of their correlation with airways infection rather than course of pulmonary function. Further a whole genome screening will be performed to identify other and potentially new genes that may modify CF lung disease. Two large series of CF patients characterized from a clinical point will be studied, the first one includes a collection of cases from North America and the second one is based on Italian patients.

Progetto FFC #4/2008

Search of novel regulatory elements in the promoter region of CFTR gene
Ricerca di nuovi elementi regolatori nella regione del promotore del gene CFTR

Responsabile: Pietro Pucci (CEINGE - Biotecnologie Avanzate s.c.a r.l. - Napoli)
Partners: Rossella Tomaiuolo (CEINGE - Biotecnologie Avanzate s.c. a r.l. - Napoli), Cristina Bombieri (Sez. Biologia Genetica - Dip. Materno Infantile - Università di Verona)
Ricercatori coinvolti: 13. Durata: 2 anni

Finanziamento: € 85.000

Obiettivi: Lo scopo dello studio è trovare nuove mutazioni del gene CFTR. Ne sono state identificate finora oltre 1500, ma attualmente anche un'indagine accurata e complessa quale è la scansione di tutte le regioni codificanti del gene permette l'identificazione del 92% del totale di quelle presenti nei malati FC. L'ipotesi è che le mutazioni che non si trovano risiedano in regioni particolari del gene, che la scansione non prende in esame, vale a dire le "regioni regolatorie non codificanti". In particolare alcune mutazioni recentemente sono state trovate in una di queste regioni detta "regione promotrice" del gene. Sarà questa regione ad essere dettagliatamente indagata attraverso una nuova tecnica e i soggetti sottoposti all'indagine saranno quelli che presentano forme classiche o atipiche di malattia FC e che hanno una o entrambe le mutazioni ancora sconosciute. Le nuove mutazioni trovate saranno sottoposte a studi in vitro per misurare come "si esprimono" e in base a queste prove confermare o negare il loro ruolo di mutazioni causanti malattia FC.

Objectives: 1500 mutations have been identified in the CFTR gene so far, but the scanning of the whole coding region of the CFTR gene reveals about 92% of CF alleles. Thus in about 10% of chromosome from CF patients CFTR mutations are not identified. Unknown mutations can be localized in non-coding regulatory CFTR regions. In particular very few mutations have been found so far in the gene promoter. The aims of this project are: to analyze the promoter regions of CFTR gene to evaluate the presence of mutations in patients bearing "classic" and "atypical" CF (with one or both undetected mutations in coding regions of CFTR), compared with non CF control group; to confirm the causative role of novel promoter mutations by in vitro studies of expression; to search for novel regulatory elements that may interact with both normal and mutated promoters.

Progetto FFC #5/2008

Feasibility of a screening program for the preconceptional identification of Cystic Fibrosis carriers in Sardinian population
Fattibilità di un programma di screening per l'identificazione preconcezionale di portatori di Fibrosi Cistica nella popolazione sarda

Responsabile: Maria Cristina Rosatelli (Lab. Genetica Molecolare - Dip. Scienze Biomediche e Biotecn. - Università di Cagliari)
Ricercatori coinvolti: 4. Durata: 2 anni

Finanziamento: € 60.000

Obiettivi: L'obbiettivo è sviluppare uno studio pilota per lo screening preconcezionale del portatore FC nella popolazione generale sarda, in modo che gli individui e le coppie possano fare scelte riproduttive consapevoli. Il razionale alla base del progetto è che in Sardegna l'indagine di sole undici mutazioni permette di identificare il 92 % dei portatori. La possibilità di sottoporsi al test per il portatore FC sarà offerta a tutti quelli che si recano volontariamente in ospedale per lo screening della talassemia. Saranno oggetto di studio l'efficacia, l'efficienza e l'accettabilità di un programma di screening del portatore FC in questa popolazione.

Objectives: The objective is to develop a pilot study of preconceptional CF heterozygotes screening in the general sardinian population, in order to provide individuals and couples with informed reproductives choices. The rationale for the proposal is that in Sardinia a set of just 11 CFTR mutations account for 92% of all CF heterozygotes. CF screening will be offered to all people who come voluntary to the hospital for beta thalassemia carrier screening. Efficay, efficiency and acceptability of CF general population screening will be explored.

3. MICROBIOLOGIA

Microbiologia di base
Quest' area include progetti orientati a conoscere i meccanismi con cui i batteri più comunemente implicati nell'infezione polmonare cronica 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 di questi batteri. Quest'area si basa su ricerche in vitro e su modelli animali.
Microbiologia clinica
Quest' area di ricerca 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.

Progetto FFC #6/2008

Design of non-conventional antibiotics against cystic fibrosis-related pathogens
Disegno di antibiotici non-convenzionali contro i patogeni correlati alla fibrosi cistica

Responsabile: Giovanni Bertoni (Università di Milano - Dip.to Scienze Biomolecolari e Biotecnologie)
Partner: Stefano Maiorana (Dipartimento di Chimica Organica e Industriale - Università degli Studi di Milano)
Ricercatori coinvolti: 8. Durata: 2 anni

Finanziamento: € 55.000

Obiettivi: Questo progetto è la continuazione dei progetti FFC 10/2004 e 6/2006, che sono stati realizzati allo scopo di trovare, cercando con una particolate tecnologia su tutto il genoma del batterio P.aeruginosa, un pannello di geni essenziali per la sua crescita. Sono stati trovati tre geni che rispondono a queste caratteristiche e quindi il nuovo progetto intende studiare la possibilità di usarli come bersaglio per nuovi antibiotici. Prima tappa di questo nuovo progetto è la caratterizzazione funzionale e strutturale di questi geni e la seconda è progettare e sintetizzare piccoli composti (Peptide Nucleic Acids Oligomers) che hanno " senso opposto" a quello dei geni identificati e sono capaci di bloccarli, impedendo quindi la crescita del batterio: si vuole arrivare alla produzione di antibiotici del tutto innovativi, gli antibiotici "antisenso", costruiti con tecniche di ingegneria genetica.

Objectives: This project is the prosecution of the two-year project FFC10/2004, renewed in FFC 6/2006, which aimed at the genome-wide identification via antisense RNA technology of a panel of essential genes for bacterial growth as novel sensitive targets for antibiotics against P.aeruginosa. The first aim of this project is the functional and structural characterization of three short RNAs which have been identified for their ability to strongly inhibit the growth of P.aeruginosa. The second aim is the design and synthesis of PNA-based (Peptide-Nucleic-Acids) oligomers able to mimic the growth inhibiting effect and thus configuring as antisense antibiotics.

Progetto FFC #7/2008

Burkholderia cenocepacia pathogenicity: synergistic interactions with Pseudomonas aeruginosa and adaptation to CF host
Patogenicità di Burkholderia cenocepacia: interazioni sinergiche con Pseudomonas aeruginosa
ed adattamento all'ospite FC.

Responsabile: Annamaria Bevivino (ENEA C.R. Casaccia - Biotecn. Agroindustriale e Protezione della Salute)
Partners: Fiorentina Ascenzioni (Dip. Biologia Cellulare e dello Sviluppo - Università La Sapienza - Roma)
Ricercatori coinvolti: 5. Durata: 2 anni

Finanziamento: € 65.000

Obiettivi: Lo scopo di questo progetto è esplorare l'interazione fra Burkolderia cenocepacia e Pseudomonas aeruginosa all'interno dei biofilms che entrambi producono e capire se P.aeruginosa svolge un'azione di potenziamento della virulenza di B.cenocepacia; inoltre, indagare i meccanismi che B.cenocepacia mette in atto per adattarsi all'organismo dell'ospite (il malato). Le caratteristiche che B.cenocepacia acquisisce quando è insieme a Pseudomonas aeruginosa saranno studiate nelle cellule epiteliali, in un vero modello animale "surrogato" (l'intestino di un verme, un nematode) e in vero modello animale, il topo FC. Mentre per valutare l'adattamento di B.cenocepacia all'ospite, il batterio sarà studiato dopo ripetuti passaggi in topi FC e dopo caratterizzazione molecolare.

Objectives: The aim of this project are to explore the interaction between Burkolderia cenocepacia e Pseudomonas aeruginosa within biofilms and to determine whether P.aeruginosa synergistically enhances the virulence of B.cenocepacia ; further to investigate the adaptation of B.cenocepacia strains into CF host. The evaluation of the pathogenic properties of B.cenocepacia in the presence of PA will be performed in epithelial cells, in a surrogate model host that is Caenorhabditis elegans (a nematode) and in CF mice models. And the influence of CF host on B.cenocepacia adaptation and pathogenicity will be studied by evaluating changes in chronic infection of environmental B.cenocepacia strains recovered after serial passages in CF mice and after their molecular characterization.

Progetto FFC #8/2008

Development and validation of a novel screening system for the identification of Pseudomonas aeruginosa virulence inhibitor
Sviluppo e validazione di nuovi sistemi di screening per l' identificazione di inibitori della virulenza di Pseudomonas aeruginosa

Responsabile: Livia Leoni (Lab. Microbiologia Molecolare e Biotecnol. dei Microorganismi, Dip. Biologia - Università "Roma 3" - Roma)
Partner: Paolo Visca (Lab. Microbiologia Clinica e Virologia - Dip. Biologia - Lab. Chimica - Università "Roma 3")
Ricercatori coinvolti: 11. Durata: 2 anni

Finanziamento: € 40.000

Obiettivi: L'obiettivo principale di questo progetto è approfondire la ricerca di antibiotici anti-Pseudomonas. A questo fine saranno messi a punto nuovi sistemi di screening ad alta efficienza per scoprire nuove molecole dirette contro i fattori di virulenza di P.aeruginosa. Questi sistemi di screening saranno validati e usati per cercare in un'intera "libreria" di composti sintetici e naturali le molecole adatte; in particolare saranno cercate quelle in grado di inibire due sistemi di difesa che rendono molto aggressivo P.aeruginosa, il sistema del quorum sensing e della pioverdina.

Objectives: The main objective of this project is to boost the research of anti-Pseudomonas drugs. To this aim novel high-throughput screening systems to detect molecules suppressing Pseudomonas aeruginosa virulence will be developed, validated and used to screen potentially active compounds. The screening systems will be designed for the identification of inhibitors interfering with P.aeruginosa quorum sensing and pyoverdine signalling systems.

Progetto FFC #9/2008

Longitudinal study of Pseudomonas aeruginosa resistance: selection and evolution of resistance mechanisms in relation to antibiotic treatment in cystic fibrosis patients
Studio longitudinale sulla selezione ed evoluzione dei meccanismi di resistenza di Pseudomonas aeruginosa in relazione al trattamento antibiotico in pazienti con fibrosi cistica

Responsabile: Anna Silvia Neri (Centro Reg. FC - Dip. Pediatria- Osp. Meyer - Firenze)
Partner: Gianmaria Rossolini (Dip. Biologia Molecolare - Università di Siena, Policl. "S. Maria alle Scotte")
Ricercatori coinvolti: 10. Durata: 1 anno

Finanziamento: € 40.000

Obiettivi: Lo scopo di questo progetto è identificare i meccanismi di resistenza a tre classi di antibiotici, i betalattamici, gli aminoglicosidi, i fluorochinalnici, nei ceppi di Pseudomonas aeruginosa isolati in una coorte di pazienti FC italiani. Questi pazienti comprendono quelli a cui è stata somministrata terapia antibiotica per eradicare il germe alla prima infezione, ma che successivamente lo hanno ripresentato e sono andati incontro ad infezione cronica. I ricercatori intendono indagare l'eventuale relazione esistente fra il trattamento antibiotico ricevuto e la selezione/evoluzione dei meccanismi di resistenza dei batteri, come pure misurare l'importanza clinica dei batteri che sono divenuti resistenti, raccogliendo dati sul numero delle esacerbazioni infettive/anno e sull'andamento della funzionalità polmonare nel tempo.

Objectives: The objectives of this proposal are to identify resistance mechanisms to betaLs, aminoglycosides (AGs) and fluoroquinolones (FQs) in Pseudomoas aeruginosa isolated from a cohort of Italian cystic fibrosis patients, including those who received eradication therapy for first infection but then developed chronic infection. The investigators will also assess potential correlation between previous antibiotic treatment and selection/evolution of resistance mechanisms as well as the clinical impact of resistant organisms by determining if those patients infected with resistant P aeruginosa have a high number of exacerbations/year, or greater pulmonary function decline.

Progetto FFC #10/2008

Essential proteins of Pseudomonas aeruginosa outer membrane biogenesis as novel targets for new anti-microbial drugs design and synthesis
Proteine essenziali per la biogenesi della membrana esterna di Pseudomonas aeruginosa come nuovi bersagli per la progettazione e sintesi di farmaci antimicrobici innovativi

Responsabile: Alessandra Polissi (Dip. Biotecnologie e Bioscienze - Università Bicocca - Milano)
Partners: Gianni Dehò (Dip. Scienze Biomolecolari e Biotecnologie - Università Milano), Cristina De Castro (Dip. Chimica e Biochimica Organica - Univ . Federico II - Napoli), Martino Bolognesi (Dip. Scienze Biomolecolari e Biotecnologie - Università Milano), Laura Cipolla (Dip. Biotecnologie e Bioscienze - Università Bicocca - Milano), Luca De Gioia (Dip. Biotecnologie e Bioscienze - Università Bicocca - Milano)
Ricercatori coinvolti: 14. Durata: 2 anni

Finanziamento: € 60.000

Obiettivi: La resistenza agli antibiotici che P.aeruginosa spesso presenta complica il trattamento delle infezioni batteriche acute e croniche della FC e rende urgente mettere a punto nuovi antibiotici. Si possono ideare antibiotici che interferiscono con la biosintesi di sostanze indispensabili al batterio. Lo scopo di questa ricerca è studiare la sintesi dei lipopolisaccaradi (LPS) da parte di P.aeruginosa: i LPS sono sostanze indispensabili per la crescita del batterio e per lo sviluppo della sua membrana esterna. I ricercatori propongono di studiare due proteine ancora poco caratterizzate e implicate nella biosintesi dei LPS da parte di P.aeruginosa: sono le proteine KdsD e LptA. Le informazioni che si possono ricavare dalla conoscenza della struttura di queste proteine possono servire a ideare degli inibitori delle proteine stesse; e questi possono diventare composti che rappresentano i capostipiti per il disegno di nuovi antibiotici da parte dell'industria chimica .

Objectives: Pseudomonas aeruginosa intrinsic and acquired antibiotic resistance complicate treatment of acute and chronic CF infections and new antimicrobials are urgently needed. New drugs aimed at interfering with bacterial biosynthetic pathways may be conceived. The goal of this application is to study lipopolysaccharide (LPS) synthesis since LPS are essential for bacterial growht and development of the outer membrane . The investigators propose to study and determine the structure of two yet uncharacterized P.aeruginosa proteins:KdsD and LptA implicated in the biosynthesis of LPS. Structure and substrate information will then be exploited for rational drug design, so that inhibitors of these two protein can be derived ; they can serve as lead compounds for design of improved drugs by medicinal chemistry efforts .

4. INFIAMMAZIONE

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

Progetto FFC#11/2008

Effect of glutathione and lactoferrin on redox regulation, metal homeostasis and inflammatory responses of Cystic Fibrosis bronchial cells upon infection with Burkholderia cenocepacia.
Effetto del glutatione e della lattoferrina sulla regolazione redox, sull'omeostasi dei metalli e sulla risposta infiammatoria di cellule bronchiali da Fibrosi Cistica invase da Burkholderia cenocepacia.

Responsabile: Andrea Battistoni (Dip. Biologia - Università Tor Vergata - Roma)
Partner: Francesca Berlutti (Dip. Scienze di Salute Pubblica- Università La Sapienza, Roma)
Ricercatori coinvolti: 19. Durata: 2 anni

Finanziamento: € 65.000

Obiettivi: Questo Progetto è la prosecuzione del Progetto FFC 15/2006 . Lo scopo è indagare l'importanza dell'equilibrio di alcuni metalli, in particolare il ferro, e dei processi di ossidoriduzione nell'infiammazione e nella suscettibilità all'infezione da Burkholderia cenocepacia del polmone FC; inoltre, valutare l'attività antiinfiammatoria della lattoferrina e del glutatione. Il liquido che riveste la superficie dei bronchi FC presenta delle modificazioni fra le quali vi è un aumento del contenuto in ferro e un basso livello di glutatione: entrambi questi fattori possono contribuire significativamente a favorire l'infezione batterica. Per la ricerca saranno utilizzate linee cellulari bronchiali FC e linee normali, che verranno infettate con B.cenocepacia e poi esposte all'azione della lattoferrina e del glutatione. In questo modo sarà studiato il possibile ruolo antibatterico e antiinfiammatorio di lattoferrina e glutatione, basato rispettivamente sulla possibilità di ridurre il carico di ferro e di normalizzare l'equilibrio del glutatione, in modo da valutare il razionale esistente per la loro somministrazione come farmaci per il malato.

Objectives: This is a prosecution of Project FFC 15/2006 . The aim is to investigate the importance of alteration in metal ions and redox homeostasis in lung inflammation and infection by Burkholderia cenocepacia, and to analyze the anti-inflammatory activity of lactoferrin and glutathione. Chemical modifications of the airway surface liquid of CF patients, including increased iron concentration and low extracellular glutathione levels, may significantly contribute to lung infection by promoting reactive oxygen species production and bacterial infections. CF bronchial cell lines and wild type lines will be infected by iron-modulated forms of B.cenocepacia and then treated by lactoferrin and glutathione. Therefore the rational of novel antibacterial and anti-inflammatory therapies, based on the exogenous supply of lactoferrin and glutathione and aimed at reducing iron burden or restoring glutathione homeostasis, will be investigated.

Progetto FFC#12/2008

Anti-inflammatory effect of miglustat: sphingolipid ceramide metabolism as a therapeutic target for CF lung disease
Effetto anti-infiammatorio del miglustat: il metabolismo dello spfingolipide ceramide come bersaglio terapeutico per la malattia polmonare in fibrosi cistica

Responsabile: Maria Cristina Dechecchi (Lab. Patologia Molecolare - Azienda Ospedaliero-Universitaria - Verona)
Partner: Roberto Gambari (Dip. Biochimica e Biologia Molecolare - Università Ferrara)
Ricercatori coinvolti: 19. Durata: 2 anni

Finanziamento: € 75.000

Obiettivi: Studiare l'effetto del miglustat sulla risposta delle cellule respiratorie FC al batterio Pseudomanas aeruginosa. L'ipotesi è che il miglustat possa esercitare un'azione antinfiammatoria e quindi ridurre l'eccessiva infiammazione che il polmone FC sviluppa quando è attaccato da Pseudomonas. L'effetto di miglustat verrà studiato in cellule dell'epitelio bronchiale riguardo all'espressione di geni pro-infiammazione e geni anti-microbi; e sarà misurato direttamente in modelli animali: topi transgenici "beta ENAC" che hanno un'infiammazione polmonare simile a quella della FC. Infine verrà analizzato il meccanismo del farmaco riguardo al metabolismo dei sfingolipidi, un'importante categoria di componenti naturali del nostro organismo, in modo da confermare l'opportunità del suo uso nella malattia polmonare cronica FC. Il miglustat è un farmaco che si prende per bocca e il cui uso è già stato approvato in Europa e negli USA per il trattamento di una malattia genetica, la malattia di Gaucher, in cui si verifica un'alterazione del metabolismo degli sfingolipidi.

Objectives: To investigate the effect of miglustat, a drug inhibiting glycosphingolipid biosynthesis, on the response of the CF airways cells to Pseudomonas aeruginosa. The hypothesis is that miglustat may exert anti-inflammatory activity and reduce excessive lung inflammation in CF. The effect of miglustat will be explored in regard of the expression of pro-inflammatory and anti-microbial genes in bronchial epithelial cells ; on animal models of lungs inflammation (the beta ENAC mice that have CF-like airway inflammation); and finally on the major mechanisms of action on the sphingolipids metabolism, so that to ascertain the rationale basis for therapeutic application to the chronic lung disease of CF patients.

Progetto FFC#13/2008

Pre-clinical evaluation of new vitamin E-based anti-inflammatory agents in CF
Valutazione pre-clinica di analoghi ad azione anti-infiammatoria della vitamina E nella Fibrosi Cistica

Responsabile: Francesco Galli (Dip. Medicina Interna - Sez. Biochimica Appl. e Scienze Nutrizionali - Università Perugia)
Partners: Luigi Iuliano (Dip. Medicina Interna e Vascolare - Università La Sapienza, Roma), Claudia Bettina Schock (U.O. Medicina Respiratoria - Reale Università Belfast), Gianfrancesco Goracci (Dip. Medicina Interna - Sez. Biochimica - Università Perugia)
Ricercatori coinvolti: 4. Durata: 2 anni

Finanziamento: € 75.000

Obiettivi: Questo studio ha due obiettivi principali: il primo è confermare la presenza di un deficit di vitamina E e dei suoi composti nella malattia FC. Questo obiettivo sarà realizzato dosando alcuni maker di infiammazione e di stress ossidativo presenti nel sangue, nelle urine, nell'escreato di malati FC e paragonandoli a quelli di soggetti sani della stessa età e dello stesso sesso. Il secondo obiettivo è identificare i meccanismi terapeutici della vitamina E e stabilire quale sia la forma più efficace di somministrazione per ottenere effetti antinfiammatori. A questo scopo saranno utilizzate cellule dell'epitelio bronchiale (FC e non FC) in cui sarà studiata la distribuzione, il metabolismo e le proprietà antinfiammatorie della vitamina E e dei suoi analoghi naturali e sintetici .

Objectives: This study has two main aims: firstly to confirm the previously established degree of deficit of vitamin E and /or other vitamers in CF. This aim will be accomplished by conducting a cross sectional comparison of markers of oxidative stress in the blood and sputum of CF patients and age/sex matched normal human subjects. And secondly to identify in vitro and ex vivo the therapeutic mechanisms of vitamin E and the best form of administration to achieve anti-inflammatory effects. Human bronchial epithelial cells (CF and non-CF) will be used to investigate uptake, distribution, metabolism and anti-inflammatory properties of vitamin E and its analogues.

Progetto FFC#14/2008

Infections in cystic fibrosis: role of the long pentraxin PTX3 in host resistance and as therapeutic agent
La pentrassina lunga PTX3 nella resistenza alle infezioni e come candidato agente terapeutico nella fibrosi cistica

Responsabile: Cecilia Garlanda (Fondazione Humanitas per la Ricerca - Rozzano (MI))
Partner: Alessandra Bragonzi (IERFC - Osp. S. Raffaele - Milano)
Ricercatori coinvolti: 7. Durata: 2 anni

Finanziamento: € 75.000

Obiettivi: Indagare il potenziale terapeutico della penetraxina PTX3 nelle infezioni batteriche della malattia polmonare FC, in particolare conoscere il meccanismo d'azione che esercita quando facilita la rimozione di P. aeruginosa. PTX3 è una molecola naturale che di recente è stata riconosciuta come importante nel regolare l'infiammazione e la risposta contro i batteri. Verranno studiate la sua struttura biologica e la sua funzione nei confronti di P. aeruginosa. Lo studio sarà realizzato attraverso esperimenti in vitro e poi in vivo su modelli animali che saranno topi dotati di PTX3 e topi privi di PTX3, nonché topi con CFTR mutata.

Objectives: To explore the therapeutic potential of penetraxin PTX3 in the context of opportunistic infections in cystic fibrosis; to understand the mechanism of action of PTX3 in mediating facilited recognition and clearance of Pseudomonas aeruginosa. PTX3 is a natural molecule recently identified as an important regulator of inflammation and host defences. PTX3 structural biology and function in innate immunity against P.aeruginosa will be investigated in vitro study and then applying in vivo animal models of P. aeruginosa infection: PTX3 sufficient and deficient mice and CFTR mutated mice.

Progetto FFC#15/2008

Effects of azithromycin (AZM) on Pseudomonas aeruginosa-induced chronic lung inflammation in cystic fibrosis
Effetti dell'Azitromicina (AZM) sull'infiammazione cronica indotta da Pseudomonas aeruginosa in fibrosi cistica

Responsabile: Teresinha Leal (Dip.to di Chimica Clinica - St. Luc University Hospital - Université Catholique de Louvain - Brussels)
Partners: Pierluigi Mauri (Istituto per le Tecnologie Biomediche -CNR - Segrate (MI)), Claudio Sorio (Università di Verona, Dip. Patologia Generale)
Ricercatori coinvolti: 3. Durata: 2 anni

Finanziamento: € 55.000

Obiettivi: Lo scopo di questa ricerca è ampliare le conoscenze sui meccanismi che permettono all'azitromicina (AZM) di migliorare la patologia polmonare FC. La novità consiste nell'uso di un modello animale, il topo FC con infezione da Pseudomonas aeruginosa, trattato o non trattato con azitromicina; e in una nuova tecnica per indagare i fattori che Pseudomonas produce e che inducono la risposta infiammatoria. In questo modo s'intende arrivare ad identificare potenziali bersagli dell'attività di AZM ed eventuali caratteristiche per l'identificazione precoce dei pazienti che possono rispondere positivamente ad AZM; inoltre si mira a definire una classificazione dei tipi di Pseudomonas in base alla loro attività infiammatoria e alla sensibilità all'AZM.

Objectives: The aim of this research is to extend the knowledge on mechanisms by which azithromycin ameliorates lung pathology in CF. The novelty relies on the use of a CF mouse model of Pseudomonas aeruginosa infection in the presence or in the absence of azitromycin (AZM); and a new powerful technology to investigate factors released by the various Pseudomonas (Pa) strains and affecting inflammatory response. In this way potential targets for the therapeutic effects of AZM may be identified, molecular outcomes for possibly early identification of responding patients, a classification of Pa clinical isolates for their pro-inflammatory activity and response to AZM.

5. RICERCA CLINICA ED EPIDEMIOLOGICA

Quest'area include progetti basati su aspetti più connessi con 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 (epidemiologia).

PROGETTO FFC #16/2008

A prospective study about complications of totally implantable central venous access ports in people with CF
Studio osservazionale sulle complicanze degli accessi venosi centrali totalmente impiatabili, tipo Port, nelle persone affette da fibrosi cistica.

Responsabile: Alberto Dal Molin (Ospedale Meyer - Dip.to Pediatria, Firenze)
Partners: Cesare Braggion (Centro Reg. Toscano Fibrosi Cistica - Dip. Pediatria - Osp. Meyer - Firenze), Maria Lucia Furnari (Centro Reg. Fibrosi Cistica - Ospedale dei Bambini "G. di Cristina" - Palermo), Vincenzina Lucidi (Servizio di Supporto FC Ospedale Bambin Gesù - Roma), Elena Rizzi (Centro Reg. FC - Verona), Pietro Cialdella (Centro Reg. FC - Cerignola)
Ricercatori coinvolti: 13. Durata: 1 anno

Finanziamento: € 20.000

Obiettivi: Obbiettivo della ricerca è ricavare dati clinici ed epidemiologici circa l'uso del catetere venoso centrale nei malati FC: rischi clinici correlati, comparsa di complicazioni (infettive, tromboemboliche, occlusive), criteri per il suo inserimento. Si tratta di uno studio osservazionale prospettico nel quale saranno implicati diversi centri FC italiani. La previsione è di includere nello studio circa un centinaio di malati FC portatori di catetere venoso centrale e di seguirli nell'arco di 12 mesi. Particolare attenzione sarà dedicata allo studio della correlazione fra comparsa di complicazioni e variabili cliniche e/o assistenziali, quali per sempio le diverse tecniche infermieristiche utilizzate per l'inserimento e la manutenzione del catetere centrale .

Objectives: To determine the incidence of late complications (infectious, thrombotic and obstructive) in CF people with a totally implanted venous access devices (TIVAD), to investigate possible associations between the onset of complications and several variables regarding in particular the different ways of delivering nursing care, to set criteria for clinical decision of inserting TIVAD. An estimated large number of Italian CF patients who have in-dwelling catheters will be included, a descriptive study over the course of 12 months will be carried out.

Progetto FFC #17/2008

Extracorporeal lung assist as bridge to lung transplantation for patients with cystic fibrosis
Rimozione extracorporea di anidride carbonica come strategia "ponte" al trapianto di polmone nei pazienti con fibrosi cistica.

Responsabile: Vito Marco Ranieri (Dip. Discipline Medico Chirurgiche Università degli studi di Torino Sez. Anestesia e Rianimazione)
Ricercatori coinvolti: 5. Durata: 2 anni

Finanziamento: € 65.000

Obiettivi: Di recente sono stati messi a punto nuovi strumenti per praticare la ventilazione extracorporea nei soggetti in stato di insufficienza respiratoria. L'obiettivo di questo studio è sperimentare l'efficacia clinica di uno scambiatore di gas extracorporeo. Questo strumento, già sperimentato in altre patologie polmonari, sarà usato per rimuovere l'anidride carbonica in eccesso dal sangue dei malati FC che vanno incontro a insufficienza respiratoria mentre sono in lista d'attesa per il trapianto di polmone. Con questo strumento sarà possibile evitare la ventilazione meccanica invasiva e gli effetti sfavorevoli che essa comporta. Sarà uno studio prospettico osservazionale.

Objectives: In the last few years new technologies of extracorporeal ventilation have became available. The aim of the study is to evaluate the clinical efficacy of an extracorporeal gas exchanger to remove CO2 from the blood of CF patients who develop respiratory failure while awaiting lung transplantation.
An observational prospective case-control study will be performed. A total of 30 patients over a period of 3 years are expected to be enrolled in the Torino-Ospedale Molinette Intensive Care Unit.