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Recensione di pubblicazione da progetto FFC

6 Maggio 2022

Peptidi antimicrobici per combattere le infezioni polmonari e potenziare l’azione della proteina CFTR

Dott.ssa Lara Rossi, medical writer

Nonostante i notevoli passi avanti fatti con i farmaci modulatori di CFTR, la gestione delle infezioni polmonari rimane uno degli aspetti più impegnativi soprattutto nei pazienti a uno stadio avanzato della malattia. L’obiettivo di molti progetti di ricerca è quindi quello di trovare nuove formulazioni che siano in grado di eradicare le infezioni polmonari nei pazienti con FC e, allo stesso tempo, permettano di riparare l’epitelio dei bronchi e potenziare l’azione di CFTR.

Negli ultimi anni, molti studi si sono concentrati sui peptidi antimicrobici o AMP (AntiMicrobial Peptides), che si sono dimostrati agenti terapeutici sicuri, ben tollerati e con un’alta specificità di azione. La loro azione antimicrobica si basa su diversi meccanismi: alcuni AMP rompono la membrana del patogeno (lisi cellulare), altri interferiscono con le componenti intracellulari, altri ancora promuovono la risposta infiammatoria che contribuisce a eliminare i patogeni dall’organismo.
Infine, gli AMP presentano un ulteriore vantaggio: possono essere somministrati mediante inalazione, il sistema più conveniente per ottenere la massima efficacia contro le infezioni polmonari e per limitare gli effetti collaterali negli altri distretti anatomici.

Un tipo di peptide antimicrobico, chiamato Esc, è particolarmente interessante per la sua efficacia contro Pseudomonas aeruginosa, un batterio responsabile di infezioni spesso difficili da gestire perché colpiscono persone con FC a uno stadio avanzato della malattia. L’azione terapeutica dei peptidi Esc non si limita all’attività antimicrobica.
Il gruppo di ricerca della prof.ssa Maria Luisa Mangoni dell’Università La Sapienza di Roma ha messo in luce una proprietà dei peptidi Esc mai documentata prima d’ora: oltre a eliminare i batteri, i peptidi Esc sono in grado di interagire direttamente con la proteina CFTR con mutazione F508del e di migliorarne il funzionamento. I risultati di questo studio sono stati pubblicati di recente sulla rivista Cellular and Molecular Life Sciences (qui l’articolo scientifico).
Il dato interessante è che l’azione terapeutica dei peptidi Esc agirebbe su più livelli: da un lato eliminano l’infezione batterica, dall’altro potenziano l’attività della proteina CFTR mutata. La combinazione di queste due azioni aiuterebbe a riparare le lesioni delle vie aeree e a migliorare i sintomi dell’infezione. Questi risultati, frutto di un progetto approvato e finanziato da FFC Ricerca nel 2019 (FFC#8/2019), sono particolarmente promettenti perché hanno evidenziato per la prima volta una proprietà dei peptidi AMP che potrebbe aprire la strada allo sviluppo di farmaci multifunzionali, in grado cioè di combinare l’azione antimicrobica contro P. aeruginosa con il potenziamento della proteina CFTR.

Per saperne di più
I peptidi antimicrobici o AMP (AntiMicrobial Peptides) sono piccole proteine molto importanti per attivare un particolare tipo di risposta immunitaria, quella presente fin dalla nascita e che rappresenta la prima barriera contro gli agenti patogeni che entrano a contatto con l’organismo.
L’azione antimicrobica rende questi peptidi degli agenti terapeutici molto promettenti, soprattutto per trattare infezioni croniche o resistenti agli antibiotici convenzionali, come quelle che talvolta colpiscono i pazienti con fibrosi cistica.
Le ricerche presenti in letteratura scientifica mostrano come i peptidi antimicrobici sono tra le risorse farmacologiche più efficaci e promettenti.

Lo studio scientifico
La ricerca della prof.ssa Mangoni suggerisce che l’azione terapeutica degli AMP potrebbe includere, oltre alla capacità di uccidere i patogeni, anche effetti sulla proteina CFTR. Combinando diverse tecniche elettrofisiologiche e studi computazionali, i ricercatori hanno dimostrato che il peptide Esc, un AMP derivato dalla pelle di rana, non è solo efficace nell’eradicare P. aeruginosa ma è anche un efficace promotore dell’attività di CFTR, sia nella forma normale sia in quella mutata con F508del.
Si tratta di una proprietà che non è mai stata evidenziata in precedenza con nessun altro peptide antimicrobico o con altri peptidi in generale e che apre la strada allo sviluppo per la FC di farmaci innovativi, in grado di colpire contemporaneamente più bersagli terapeutici.
Per questi esperimenti, i ricercatori si sono avvalsi del Servizio Colture Primarie messo a disposizione dalla nostra Fondazione.

Le prospettive future sui peptidi antimicrobici Esc
I risultati emersi sono promettenti e suggeriscono nuove potenzialità terapeutiche. Per evitare che i peptidi, una volta introdotti nelle vie aeree, perdano di efficacia o siano degradati, sono inoltre allo studio formulazioni combinate di peptidi Esc e nanoparticelle biodegradabili. Questa formulazione potrebbe aumentare molto l’efficacia rispetto ai peptidi liberi e aumentare la potenza del trattamento in caso di infezioni particolarmente ostinate, come le polmoniti causate da P. aeruginosa. Di nanoparticelle e del loro utilizzo per veicolare farmaci mediante inalazione abbiamo parlato in un recente approfondimento sul nostro sito (qui l’articolo).
Una volta raggiunti i bronchi, i peptidi Esc potrebbero agire sia come farmaci antimicrobici contro le infezioni polmonari, limitando il rischio che l’infezione diventi resistente agli antibiotici convenzionali, sia come modulatori dell’attività di CFTR, favorendo il ripristino dell’epitelio bronchiale.