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Risultato Progetto: FFC#3/2014
CFTR in organoidi epiteliali: rilevanza per lo sviluppo di farmaci e la diagnosi della fibrosi cistica

Testing CFTR in epithelial organoids for drug development and diagnosis of cystic fibrosis

Gli organoidi (organi in miniatura sviluppati in vitro da cellule viventi) permettono di misurare il funzionamento della proteina CFTR e l’effetto dei farmaci modulatori di CFTR. Sono utili anche nelle diagnosi dubbie di FC, in combinazione a prove eseguite in tessuti diversi (mucosa nasale, intestinale, monociti del sangue). In questo studio sono stati sviluppati organoidi di mucosa rettale partendo da materiale di biopsia minima.

Dati del Progetto

Responsabile
Paola Melotti (Centro Fibrosi Cistica, Azienda Ospedaliera Universitaria Integrata di Verona)
Categoria/e
Partner
Hugo de Jonge (Gastroenterology & Hepatology, Erasmus University Medical Center, Rotterdam)
Ricercatori coinvolti
12
Durata
1 anno
Finanziamento totale
30.000 €
Adozione raggiunta
30.000 €
Obiettivi
Lo sviluppo di farmaci rivolti a recuperare presenza e funzione della proteina CFTR mutata e in particolare di farmaci...
Objectives
CFTR function measurement is required for screening of potential CFTR correctors/potentiators and human models are needed, in particular for...

Risultati

Sono stati ottenuti e valutati organoidi da biopsie intestinali di 15 soggetti con FC e 14 non-FC (volontari sani). E’ stato osservato che il rigonfiamento degli organoidi nei soggetti non FC é reso possibile dall’attività della proteina CFTR e aumenta notevolmente dopo il trattamento con il potenziatore Ivacaftor (VX770); viene invece completamente bloccato da un inibitore specifico del canale CFTR (inibitore -172). In organoidi di un paziente FC con una mutazione stop (genotipo W1282X / R117H), si è osservato il rigonfiamento (segnale di ripristino di attività di CFTR) utilizzando per 24 ore Ataluren (PTC124), farmaco attivo su tale tipo di mutazioni. Anche nei monociti (Sorio C, et al. PLoS One. 2011) è stato possibile osservare il recupero della funzione CFTR, in seguito all’esposizione per 24 ore a correttori di CFTR utilizzati da soli o in combinazione con VX770. E’ possibile dunque con questi metodi monitorare l’efficacia dei nuovi farmaci nei singoli pazienti. Inoltre, la combinazione di vari saggi in cui testare la funzione CFTR può facilitare la diagnosi, poiché lo studio ha dimostrato che l’esecuzione in maniera combinata (test su organoidi, su monociti, su mucosa nasale e intestinale) in soggetti con diagnosi dubbie di FC porta a risultati diagnostici coerenti.

Results

CFTR function measurement is required for screening of potential CFTR correctors/potentiators and human models are needed, in particular for preclinical studies and personalized medicine. Upon validation of European Cystic Fibrosis Society, Intestinal Current Measurements (ICM) Standardized Operating Procedure (SOP) will be utilized in Verona for diagnosis of atypical cases in addition to nasal potential difference (NPD) already available. Further rectal organoids and leukocytes of subjects tested by ICM and/or NPD will be tested for CFTR function. The aims of our project will be to detect the effects on CFTR function of new molecules targeting F508del mutation, to test CFTR function in organoids (derived from stem cells by rectal biopsies) and by ICM, leukocytes assay and NPD in the same subjects. Molecules targeting F508del mutation provided by the Cystic Fibrosis Foundation Therapeutics will be tested. Effects of new drugs on CFTR function could be detected in the same CF patient using four different methods. CFTR function in the presence of mutations of uncertain clinical relevance will be tested in leukocytes and rectal organoids beside standardized ICM and NPD. This study proposes a relatively simple and robust assays to facilitate diagnosis, functional studies, drug development as well as personalized medicine approaches in CF.