Migliorare le terapie per la fibrosi cistica (FC) per le persone che non rispondono alle terapie correttive esistenti è di fondamentale importanza.
Le DNasi sono enzimi che riducono la viscosità del muco bronchiale, ma sono poco resistenti all’interno dei bronchi poiché vengono degradati dall’azione di una particolare proteina, l’actina. Tuttavia si è visto che se le DNasi subiscono una modificazione chimica, detta PEGilazione, la loro efficacia terapeutica migliora e si ha una riduzione della viscosità del muco con miglioramento della funzionalità polmonare.
I ricercatori hanno usato varianti di DNase1 modificate chimicamente tramite PEGilazione e ne hanno valutato l’attività in vitro su muco artificiale e campioni provenienti da persone con FC, con e senza actina. Sono state esaminate le proprietà aerodinamiche di DNase1 PEGilata e grazie alle tecniche computazionali è stato possibile ricostruire ed esprimere varianti migliorate.
grazie a tecniche computazionali è stato possibile ricostruire ed esprimere varianti migliorate.
Inoltre, sono stati usati due organismi modello, Pichia pastoris (lievito) ed Escherichia coli (batterio), per migliorare la produzione dell’enzima DNase1L2, appartenente alla stessa famiglia della DNase1 ma ad azione più prolungata, resistente all’inibizione da parte dell’actina e attiva a pH acido.
Infine, è stata analizzata l’efficacia delle varianti su campioni di muco.
Nel complesso, i ricercatori hanno ottenuto una variante PEGilata di DNase1 (detta PEG24mer) con migliore resistenza all’actina e migliore riduzione della viscosità del muco. Hanno anche ottenuto DNase1L2 attiva, seppur con bassa resa, e altre varianti di DNase con eccellenti proprietà, mostrando il potenziale terapeutico delle nuove versioni di DNase.
Il prossimo passo sarà migliorare l’espressione di DNase1L2 e ottimizzare le varianti PEGilate per aumentarne l’efficacia. Saranno necessari ulteriori studi preclinici per valutare il potenziale terapeutico di queste varianti nelle terapie per la fibrosi cistica.