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17 gennaio 2017

Una strategia per la terapia della fibrosi cistica: gli anionofori

Nell’ambito di un programma Horizon 2020, Research and Innovation Actions (RIA), si sta portando avanti un progetto finalizzato allo sviluppo di un nuovo approccio al trattamento della fibrosi cistica (FC). L’idea è quella di utilizzare piccole molecole organiche, denominate anionofori, capaci di trasportare cloruro e bicarbonato attraverso le membrane cellulari, in modo di supplire alla deficienza della proteina CFTR difettosa nei pazienti FC.

Il quadro clinico del paziente con FC è la conseguenza del malfunzionamento della proteina CFTR che impedisce il trasporto di cloro e bicarbonato attraverso le membrane degli epiteli. Dunque, la cura della FC passa necessariamente dalla correzione di tale difetto. Il problema sta nella varietà di mutazioni che colpiscono il gene che codifica la CFTR. In conseguenza, un grande sforzo è stato fatto nell’individuare molecole in grado di interagire con la CFTR difettosa e correggerla. Questo approccio richiede necessariamente lo sviluppo di farmaci specifici per ogni classe di difetti della CFTR.

L’idea della sostituzione funzionale della proteina difettosa utilizzando anionofori dovrebbe essere una strategia che permette l’utilizzo di un singolo farmaco per correggere il difetto di base, indipendentemente dalla mutazione che colpisce la CFTR. L’obiettivo e quello di identificare sostanze in grado di trasportare cloruro e bicarbonato sulle cellule di pazienti FC, in modo di rimpiazzare la funzione difettosa di CFTR. Il progetto Novel therapeutic approaches for the treatment of cystic fibrosis based on small molecule transmembrane anion transporters, TAT-CF (Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 667079) è stato finanziato con oltre 4,5 milioni di euro, ed è portato avanti da 8 gruppi di ricerca di 5 paesi, coordinati dal Prof. Roberto Quesada del dipartimento di Chimica Organica dell’Università di Burgos.
Due gruppi (Università di Burgos [Spagna] e la ditta Avidin [Ungheria] hanno intrapreso un programma di sintesi di nuovi composti con capacità di trasportare cloruro e bicarbonato attraverso le membrane. I composti sono successivamente testati in cellule, per identificare i più efficaci, dal gruppo della U.O.C. Genetica Medica dell’Ist. Gaslini (Italia). Le sostante potenzialmente utili sono analizzate in dettaglio per identificare il loro meccanismo molecolare di trasporto, così come l’impatto sulla fisiologia delle cellule e sulle proprietà del fluido periciliare e il muco, dai gruppi del Istituto di Biofisica del CNR e dell’Istituto G. Gaslini (Genova, Italia); le misure di trasporto sono facilitate dallo sviluppo di nuove sonde per quantificare il cloro e il bicarbonato intracellulare dalla ditta Steinbeis Innovation (Germania). D’altra parte, le sostanze più interessanti saranno studiate con i criteri della chimica medicinale dal gruppo di sviluppo dell’industria farmaceutica Biopraxis Research (Spagna) mentre le proprietà farmaco-cinetiche e le formulazioni farmaceutiche più appropriate saranno esaminate dalla ditta Bioneer Pharma (Danimarca) e da Avidin (Unghera). Il progetto prevede lo studio preclinico sia in sistemi modello basati su cellule iPS che in modelli animali dai gruppi del Programma Sviluppo e Rigenerazione, CSIC/ Fondazione di Ricerche Sanitarie della Baleari (Spagna), Biopraxis Research, Bioneer Pharma.

Questo progetto esamina una proposta totalmente innovativa e mai esplorata prima. Le prime sostanze con buona attività di trasporto sono state identificate e sono attualmente sottoposte a una accurata analisi. Alla fine del progetto finanziato dall’Unione Europea si aspetta di aver identificato un insieme di potenziali molecole pronte per trial clinici finalizzati alla terapia della FC. La collaborazione tra gruppi accademici che fanno sintesi e studio delle proprietà di base degli anionofori con gruppi dell’industria farmaceutica esperti nella formulazione dei farmaci e nella chimica medicinale, garantisce una buona probabilità di successo al progetto. Quindi, questo innovativo studio multidisciplinare aprirà nuovi orizzonti nella terapia del difetto di base della fibrosi cistica, con il valore aggiunto di essere pensato per ricuperare il trasporto di anioni, cloro e bicarbonato, nelle cellule, indipendentemente della mutazione che causa la malattia. Per maggiori informazioni: tat-cf.eu.

(1) Informazione fornitaci da Olga Zegarra, dell’UOC Genetica Medica dell’Istituto G. Gaslini di Genova e (2) Oscar Moran, dell’Istituto di Biofisica, CNR di Genova.