Le mutazioni stop rappresentano il secondo tipo di mutazione più frequente del gene CFTR. Esse causano un fenotipo severo della malattia, poiché comportano la completa assenza della proteina. Un approccio terapeutico per questo tipo di mutazione è rappresentato dal readthrough, cioè il “superamento” del codone di stop prematuro, meccanismo che consente di sintetizzare una proteina completa. Questo è reso possibile da farmaci noti come TRIDs (Translational Readthrough Inducing Drugs).
Grazie a precedenti progetti (FFC#1/2014 e FFC#3/2017) sono state identificate tre molecole che presentano elevata attività readthrough e una bassa tossicità sia in vitro sia in vivo (modello Zebrafish). Scopo di questo progetto è stato quello di valutarne stabilità, tossicità e biodistribuzione in modello di topo oltre all’efficacia su modelli avanzati di FC. Infine, ulteriore obiettivo è stato quello di valutarne a fondo il meccanismo d’azione.
Sono stati usati topi senza mutazioni su CFTR per lo studio di tossicità acuta delle tre molecole NV848, NV914, NV930 e per la biodistribuzione di queste in vivo. Sono in corso studi di espressione di CFTR dopo il trattamento con le tre molecole in un modello di topo con mutazioni stop su CFTR. L’attività delle nuove molecole è stata valutata in organoidi umani intestinali con mutazioni stop del gene CFTR. Studi computazionali sono invece stati effettuati per comprendere il target biologico e il meccanismo d’azione delle molecole.
I risultati ottenuti hanno mostrato una buona stabilità e tollerabilità delle tre molecole NV848, NV914, NV930 in vivo, oltre alla capacità di raggiungere differenti distretti dell’organismo (NV848). È stato anche possibile osservare un recupero dell’attività di CFTR in organoidi intestinali FC con mutazione W1282X in combinazione a correttori e potenziatori. Inoltre gli studi hanno mostrato il possibile coinvolgimento della proteina FTSJ1 nel meccanismo del readthrough dei codoni stop.
I risultati di questo studio hanno un elevato potenziale traslazionale e forniscono in parte la convalida di molecole con attività di readthrough per il ripristino della funzione di CFTR.
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Pubblicazioni
- Carollo PS, Tutone M et al. Investigating the Inhibition of FTSJ1, a Tryptophan tRNA-Specific 2′-O-Methyltransferase by NV TRIDs, as a Mechanism of Readthrough in Nonsense Mutated CFTR. International journal of molecular sciences vol. 24,11 9609. 1 Jun. 2023
- Corrao F, Zizzo MG et al. Nonsense codons suppression. An acute toxicity study of three optimized TRIDs in murine model, safety and tolerability evaluation. Biomedicine & pharmacotherapy. 2022 Dec;156:113886
- Perriera R, Vitale E et al. Readthrough Approach Using NV Translational Readthrough-Inducing Drugs (TRIDs): A Study of the Possible Off-Target Effects on Natural Termination Codons (NTCs) on TP53 and Housekeeping Gene Expression. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 15084