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FFC#4/2019
Ripristino della proteostasi difettiva in fibrosi cistica: nuove strategie per il recupero di CFTR-F508del

Restoring defective proteostasis in Cystic Fibrosis: novel strategies for F508del-CFTR repair

Messa a punto di una strategia alternativa per aumentare il recupero in vitro e in vivo di CFTR-F508del intervenendo sulla proteostasi difettosa.

Per completare questo progetto mancano ancora 95.000 euro

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Dati del Progetto

Responsabile
Giorgio Cozza (Università di Padova, Dip. di Medicina Molecolare, Sez. Chimica Biologica)
Categoria/e
Partner
Speranza Esposito (Istituto Europeo per la Ricerca in Fibrosi Cistica - IERFC c/o Istituto Scientifico San Raffaele, Milano); Valeria Raia (Università di Napoli Federico II, Centro Regionale Fibrosi Cistica)
Ricercatori coinvolti
16
Durata
2 anni
Finanziamento totale
95.000 €
Adozione raggiunta
0 €

Obiettivi

Giorgio Cozza

La mutazione più comune in fibrosi cistica, la F508del, è responsabile del difetto di ripiegamento e maturazione della proteina CFTR, difetto che le impedisce di raggiungere la membrana cellulare. Questo determina nei pazienti un muco denso bronchiale e uno stato di infiammazione cronica del polmone. L’approccio terapeutico più avanzato di cui si dispone, costituito da farmaci correttori e potenziatori, mira a colpire direttamente la proteina CFTR mutata causa F508del; ma per ora i farmaci disponibili, in particolare i correttori, non hanno efficacia ottimale.
I ricercatori intendono sviluppare una strategia alternativa, basata non sull’attacco diretto alla proteina mutata ma sul miglioramento del compartimento intracellulare, ossia l’ambiente in cui la CFTR si sviluppa e matura. Andranno ad agire su alcuni fattori della proteostasi (sistema di regolazione fra sintesi e degradazione delle proteine, in particolare di quelle mal funzionanti), responsabili della bassa espressione del CFTR sulla membrana cellulare. Nei precedenti progetti, FFC#2/2016 e FFC#10/2017, hanno identificato fattori intracellulari importanti (TG2, PDI, proteinchinasi, NRF2) e alcune molecole in grado di indirizzarsi a tali bersagli. Ora vogliono ottimizzare queste molecole e scoprirne altre. Sfrutteranno approcci informatici, utilizzando tecniche come il Virtual screening e la Ricerca Farmacoforica; si avvarranno di saggi in vitro su cellule, per testare i migliori candidati contro bersagli specifici; infine valideranno l’efficacia delle nuove molecole in modelli FC come cellule F508del, topi transgenici FC e cellule primarie da epiteliali nasali di donatori omozigoti per quella mutazione.

Objectives

The most common mutation in cystic fibrosis – F508del – is responsible for a defective folding of the chlorine channel CFTR which is not able to reach the plasma membrane. Patients affected by this mutation suffer from thick mucus in the respiratory tract and chronic inflammation with a short life expectancy. The current therapeutic approach points directly to the F508del-CFTR; unfortunately, only marginal benefits in lung function are observed. Researchers want to develop a novel strategy which aims at improving the intracellular environment causal of the low CFTR expression on the cell membrane. In particular, encouraging results have been obtained by the therapeutic combination of the TG2/PDI inhibitor cysteamine and the kinase inhibitor EGCG, as well as by the optimization of novel leads thanks to grants FFC#2/2016 and FFC#10/2017.
With this project, they will refine the new targets as a novel therapeutic strategy in CF by exploiting: a) in silico approaches to identify novel chemical entities by using consolidated techniques like Virtual Screening and Pharmacophoric search; b) in vitro/in cell assays of the best candidates against the specific targets (TG2/PDI, protein kinases, NRF2); c) validation of the efficacy of the novel drug candidates in CF models exploiting F508del-CFTR expressing cells, transgenic mice and primary nasal epithelial cells from F508del donors.