FFC#3/2022

Ripristino dell’attività di CFTR con mutazioni rare attraverso un peptide derivato dall’enzima PI3Kγ

FFC#3/2022

Il peptide PI3Kγ ha un effetto stabilizzante su CFTR e potenzia l’effetto del Kaftrio

Responsabile

Emilio Hirsch (Dipartimento di Biotecnologia Molecolare e Scienze della Salute, Università di Torino)

Ricercatori coinvolti

4

Categoria/e

AREA 1 Approcci innovativi per correggere il difetto di base, genetica

Durata

2 anni

Adozione raggiunta

€ 128.000 €

RISULTATI

La terapia con Kaftrio (o ETI) apporta benefici clinici alle persone con fibrosi cistica (FC), tuttavia a livello molecolare ripristina solo il 50% della funzione del canale mutato F508del-CFTR: nelle persone con FC persistono quindi un’alterata secrezione di muco, infezioni e infiammazione. 

Il peptide mimetico di PI3Kγ (PI3Kγ MP) può potenziare l’efficacia di ETI agendo come stimolatore dell’AMP ciclico (cAMP), un metabolita che funge da messaggero ed è cruciale per la regolazione di CFTR. Infatti, l’aumento dei livelli di cAMP potrebbe a sua volta ottimizzare l’efficacia di ETI, migliorando ulteriormente la funzione di CFTR e gli esiti clinici per le persone con FC.

Le valutazioni sull’attività di CFTR sono state effettuate su cellule epiteliali bronchiali derivate da pazienti con mutazioni F508del/G542X; le cellule sono state trattate con ETI e con PI3Kγ MP, ed è stata misurata la secrezione di cloruro attraverso il canale CFTR
Per analizzare il meccanismo d’azione del peptide, sono state usate tecniche biochimiche: sono stati eseguiti esperimenti per quantificare il canale CFTR nella membrana plasmatica e per valutarne la stabilità nel tempo, monitorando i tassi di degradazione proteica. Nelle cellule analizzate, si è osservato che il trattamento con ETI e PI3Kγ MP aumenta l’attività totale di CFTR del 25% rispetto al solo ETI. Questa combinazione raddoppia la stabilità del CFTR, lasciando il 67% del canale non degradato dopo 6 ore di blocco della sintesi proteica (rispetto al 30% con solo ETI). 

Infine sono state studiate le modificazioni della proteina in risposta al trattamento con PI3Kγ MP, identificando una proteina, chiamata PKD1, che agisce come mediatore chiave dell’effetto stabilizzante di PI3Kγ MP.
PI3Kγ MP agisce quindi come un efficace stabilizzatore di CFTR, aumentando l’attività totale, la quantità e la stabilità alla membrana del canale. 

Saranno ora necessarie ulteriori ricerche per convalidare l’effetto e il meccanismo d’azione del composto anche su altri genotipi di FC, cioè su altre combinazioni di mutazioni del gene CFTR.

Scarica qui la scheda della Ricerca trasparente FFC#3/2022

ALTRI RISULTATI DI RICERCA

FFC#11/2023

Un’endolisina proveniente dai batteriofagi è efficace in vitro nell’eliminazione di Mycobacterium abscessus

FFC#10/2023

Alcuni farmaci già approvati per l’uso nell’uomo inibiscono in vitro, su modelli FC, la crescita di P. aeruginosa, la sua virulenza o la sua capacità di formare biofilm

FFC#1/2023

Tezacaftor, uno dei componenti di Kaftrio, induce un accumulo di diidroceramidi in vitro e in vivo su modello animale