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Risultato Progetto: FFC#2/2018
Stabilizzazione della F508del-CFTR sulla membrana mediante ganglioside GM1

Development of ganglioside GM1-based therapy to improve F508delCFTR rescue approaches

Il ganglioside GM1 aumenta l’efficacia di alcuni farmaci modulatori di CFTR e contrasta gli effetti negativi dell’infezione da Pseudomonas aeruginosa (prove in vitro).

Dati del Progetto

Responsabile
Massimo Aureli (Dip. Biotecnologie mediche e Medicina translazionale, Università di Milano)
Categoria/e
Partner
Anna Tamanini (Lab. Patol. Molecolare, UOC Laboratorio Analisi, Dip. Patologia e Diagnostica, AOUI Verona )
Ricercatori coinvolti
11
Durata
2 anni
Finanziamento totale
78.000 €
Adozione raggiunta
78.000 €
Obiettivi
La CFTR con mutazione F508del è una proteina che non matura, non è in grado di raggiungere la membrana...
Objectives
CFTR with F508del mutation is a protein that does not mature, is unable to reach the plasma membrane, has...

Risultati

Utilizzando le cellule epiteliali bronchiali da persona con fibrosi cistica come modello sperimentale, i ricercatori di questo progetto hanno riportato che all’interno della membrana plasmatica vi è un ridotto quantitativo del ganglioside GM1. Inoltre, utilizzando sonde radioattive, hanno dimostrato che il GM1 condivide con la proteina CFTR lo stesso compartimento all’interno della membrana. Sono stati inoltre riportati alcuni risultati in merito alla scarsa efficacia a livello polmonare del farmaco Orkambi, composto dal correttore lumacaftor (VX809) e dal potenziatore ivacaftor (VX770 o Kalydeco). I ricercatori hanno evidenziato che il VX770 altera il contenuto lipidico della membrana plasmatica e riduce l’effetto del correttore VX809. La somministrazione di GM1, normalizzando il contenuto lipidico, potrebbe ridurre gli effetti negativi di VX770 e quelli dati dall’ infezione da Pseudomonas aeruginosa.
Il GM1, già in uso per il trattamento di altre patologie come malattie neurologiche e neurodegenerative, stabilizzando la membrana plasmatica potrebbe essere utilizzato come adiuvante di modulatori già disponibili sul mercato.

Results

Using CF bronchial epithelial cells as an experimental model, the researchers reported that there is a reduced amount of GM1 ganglioside within the plasma membrane (PM). Furthermore, using radioactive probes, they have shown that GM1 and CFTR reside in the same PM compartment. Interestingly, the researchers have also reported that the low efficacy of Orkambi, lumacaftor corrector (VX809) and ivacaftor potentiator (VX770) in the lungs is probably due to the instability of the membrane in CFTR mutated cells. In fact, it has been reported that VX770 modifies the lipid content of the plasma membrane and reduces the effect of the VX809 corrector. The results also show how the administration of GM1 reduces the negative effects of VX770 and those caused by Pseudomonas aeruginosa infection. GM1 gangliosides, already in use for the treatment of other pathologies such as neurological diseases, including ischemic brain lesions, stabilize the plasma membrane and could be used as an adjuvant to modulators already available for the treatment of cystic fibrosis.


Pubblicazioni

  • Mancini G, Loberto N, Olioso D et al. GM1 as Adjuvant of Innovative Therapies for Cystic Fibrosis Disease, International Journal of Molecular Sciences 2020 Jun 24;21(12):4486
  • Loberto N, Mancini G, Bassi R et al. Sphingolipids and plasma membrane hydrolases in human primary bronchial cells during differentiation and their altered patterns in cystic fibrosis, Glycoconjugate Journal 2020 Jul 14.