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Risultato Progetto: FFC#18/2017
Utilizzo del gallio come antibatterico nel trattamento delle infezioni polmonari da Pseudomonas aeruginosa

Exploiting the potential of gallium for the treatment of Pseudomonas aeruginosa pulmonary infection

Un’efficace formulazione di gallio (Ga3+) per via aerosolica da usare contro batteri multiresistenti in fibrosi cistica.

Dati del Progetto

Responsabile
Paolo Visca (Dipartimento di Scienze, Lab. Microbiologia Clinica e Virologia, Università Roma Tre)
Categoria/e
Partner
Francesco Peri (Dip. di Biotecnologie e Bioscienze, Università Milano Bicocca); Raffella Sorrentino (Dip. di Farmacia, Università di Napoli Federico II)
Ricercatori coinvolti
13
Durata
1 anno
Finanziamento totale
21.000 €
Adozione raggiunta
21.000 €
Obiettivi
Il gallio (Ga3+) è già utilizzato in medicina (nome commerciale Ganite®) a scopo diagnostico e terapeutico in alcune patologie...
Objectives
Iron uptake is a vital process for all living cells, including CF pathogens, hence it represents a vulnerable target...

Risultati

I ricercatori hanno analizzato l’attività antibatterica dei composti di prima, seconda e terza generazione contenenti gallio (Ga3+) e hanno studiato quali fossero quelli più adatti alla somministrazione per via aerosolica. Hanno effettuato analisi comparative di vari composti e hanno così generato una nuova formulazione di Ga3+ inalabile, capace di raggiungere selettivamente e permanere, a elevate concentrazioni e per tempi lunghi, nei polmoni. La nuova formulazione ha evidenziato, quando somministrata per via intratracheale tramite aerosol in modelli murini, elevata stabilità, buone capacità antimicrobiche e un’eccellente biodistribuzione. I batteri su cui è stata saggiata appartengono al gruppo ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter spp), e inludono ceppi di riferimento e isolati clinici multiresistenti (MDR). La prospettiva applicativa di queste ricerche è quella di fronteggiare l’aumento dell’antibiotico-resistenza nei patogeni FC: la terapia con gallio si candida per essere trasferita dal laboratorio alla clinica nel breve-medio termine.

Results

New Ga3+ testing methods have been developed for major CF pathogens: researchers provided the first comparative assessment of the antibacterial activity of GaN, GaM, and Ga3+ protoporphyrin IX (GaPPIX), belonging to the first-, second- and third-generation of Ga3+ formulations. They were tested on ESKAPE species (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter spp), including reference strains and multidrug-resistant (MDR) clinical isolates. To overcome the limitations of systemic administration, a novel inhalable Ga3+ based dry powder has been developed. The new formulation showed high Ga3+ content and stability in the long-term, good antimicrobial proprieties, and an excellent biodistribution in rats after intra-tracheal aerosol administration. In the worrying scenario of increasing antibiotic resistance in CF-associated bacterial pathogens, Ga3+ derived compounds are good candidates for broad-spectrum antimicrobials and hold great promise for the progression into drugs with potential clinical applicability in the short-medium perspective.


 Pubblicazioni

– Hijazi S, Visaggio D, Pirolo M et al “Antimicrobial activity of Gallium compounds on ESKAPE pathogens” Front. Cell. Infect. Microbiol. 2018 Sep 10;8:316

Congress abstracts

– Hijazi S, Frangipani E, Visaggio D et al. “Hijacking bacterial iron metabolism using the transition metal gallium” XIV Congress of the Italian Federation of Life Sciences (FISV) – Sapienza, Rome, Italy September, 2018
– Hijazi S, Pirolo M, Visaggio D et al. “A comparative study on the antimicrobial activity of gallium compounds against ESKAPE pathogens” 32th SIMGBM Congress, Microbiology 2017, Palermo (Italy), September 17-20, 2017
– Pirolo M, Visaggio D, Frangipani E et al. “Bioluminescence-based biosensor for the detection of the Pseudomonas aeruginosa siderophore pyochelin” (Poster) XIV Congress of the Italian Federation of Life Sciences (FISV) – Sapienza, Rome, Italy September, 2018
– Pirolo M, Visaggio D, Frangipani E et al. “Bioluminescence-based biosensor for the detection of the Pseudomonas aeruginosa siderophore pyochelin” Cortona Procarioti 2018. Cortona (Italy), May 2018