Piattaforma per studi su larga scala di eventi molecolari associati a patologie umane: applicazioni per la scoperta di nuovi farmaci
Nicoletta Pedemonte
Dirigente Biologo
Roberto Ravazzolo
Direttore
U.O.C. Genetica Medica
Istituto Giannina Gaslini
U.O.C. Genetica Medica
Istituto Giannina Gaslini
COLLABORAZIONI TRA
MONDO ACCADEMICO E L’INDUSTRIA
Messa a punto di nuovi saggi
Screening su larga scala
Saggi per caratterizzare nuovi composti
DALLE MALATTIE RARE…
CANCRO
…A MALATTIE AD ALTO IMPATTO SOCIO-­‐
SANITARIO
IPERTENSIONE
ANTISPASTICI
U.O.C. Genetica Medica
Istituto Giannina Gaslini
Esperienza in screening su larga scala di collezioni di migliaia di molecole chimiche o molecole sintetiche di acidi nucleici Sviluppo di innovativi saggi cellulari e/o biochimici per monitorare eventi biologici
OBIETTIVI • Nuove terapie per malattie genetiche rare
• Studio dei meccanismi molecolari alla base di varie patologie umane
• Identificazione di nuovi bersagli farmacologici
STRUMENTAZIONE
DEDICATA BASATA SU
SISTEMI MANUALI E
ROBOTICI AD ALTA
RESA
Piattaforma robotizzata
di dispensazione di liquidi
Lettori di micropiastre
equipaggiati con pompe di iniezione e controllo della
temperatura
Stazioni manuali di dispensazione
di liquidi a 96 canali
STRUMENTAZIONE PER ANALISI ALTAMENTE
INFORMATIVE MEDIANTE MICROSCOPIA AD
ALTA RISOLUZIONE DI SINGOLE CELLULE
Collaborazioni in corso con
Istituto Italiano di Tecnologia
U.O.C. Genetica Medica
Ist. Giannina Gaslini (IGG)
strumenti, tecnologia e competenze per l’identificazione di modulatori farmacologici di proteine mutate
Dipartimento D3
Ist. Italiano di Tecnologia (IIT)
nuovi composti chimici, tecnologie e competenza nel settore chimico-­
farmaceutico FIBRODISPLASIA OSSIFICANTE
PROGRESSIVA (FOP)
Malattia genetica caratterizzata dalla presenza di focolai di ossificazione ectopici a livello del tessuto connettivo, in particolare tendini e legamenti, e del tessuto muscolare
La FOP classica è dovuta ad una mutazione attivante nel gene ACVR1, che codifica per il recettore delle proteine morfogenetiche dell'osso (BMP)
La malattia è incurabile e progressiva. La maggior parte dei pazienti è costretta alla sedia a rotelle entro i 30 anni e di solito muore intorno ai 40 anni per le complicazioni dovute a una sindrome da insufficienza toracica.
Nuove strategie per il trattamento della
fibrodisplasia ossificante progressiva
SCOPO DEL PROGETTO:
individuare molecole in grado di inibire il segnale a valle del recettore ACVR1 mutato
Metodo: screening in vitro di piccole molecole, saggi finalizzati alla caratterizzazione delle molecole così selezionate e alla validazione della efficacia, sintesi di nuovi composti.
FIBROSI CISTICA
CFTR
NH2
COOH
NBD1 R domain
NBD2
Canale del cloruro espresso negli epiteli – mutato in FIBROSI CISTICA
modulabile farmacologicamente
Progetto Task Force
for Cystic Fibrosis
scoperta e sviluppo
preclinico
~ 1 anno
screening –
identificazione composti attivi
studi
clinici
approva-­‐
zione
~ 1 anno
~ 1.5 anni
scelta del composto migliore (lead)
Mutanti con difetto di maturazione
(50% dei pazienti in Italia) 2 classi di composti (in corso ottimizzazione del candidato)
sviluppo del farmaco candidato
Mutanti con difetto di funzione
(5% dei pazienti in Italia)
1 classe di composti (in corso selezione del composto migliore)
Cellule
un composto / pozzetto
Saggio basato su
Yellow Fluorescent
Protein
CFTR activation
I-­
YFP
cellule “SPENTE”= composto ATTIVO
LINEE CELLULARI CON ESPRESSIONE DI PROTEINE CANALE
Miotonia Congenita
Gene CLCN1 è Canale del cloruro ClC-­1
Miotonia (rigidità muscolare) e Ipertrofia
Assenza di distrofia
Frequenza: 1/30 000 nati
Inizio sintomi entro 10 anni
• Stabilità del potenziale di membrana
• Ripolarizzazione al termine del potenziale d’azione
SCOPO DEL PROGETTO:
Dimostrare che è possibile correggere farmacologicamente i difetti molecolari di mutanti di CLC-­1 associati a miotonia: • composti che aumentano la maturazione
• composti che ripristinano la corretta attivazione Dr. Michael Pusch
Direttore Istituto di Biofisica
CNR
Leucodistrofia autosomica dominante
dell’età adulta (Adld)
Malattia rara caratterizzata da rarefazione della sostanza bianca del sistema nervoso centrale
Esordio subdolo (tra i 30 e i 50 anni) è disturbi vegetativi, incontinenza e impotenza, stanchezza e confusione, disturbi del movimento e della coordinazione dei movimenti (atassia) Malattia a progressione lenta, sopravvivenza < 20 anni dall’esordio
Aumento di espressione della proteina Lamina B1
Saggio cellulare basato su un sistema reporter per identificare composti in grado di ridurre i livelli della proteina Lamina B1
Alfredo Brusco
Professore Associato di Genetica Medica
Università di Torino
U.O.C. Genetica Medica
Istituto Giannina Gaslini
COLLABORAZIONI TRA
MONDO ACCADEMICO E L’INDUSTRIA
Messa a punto di nuovi saggi
Screening su larga scala
Saggi per caratterizzare nuovi composti
DALLE MALATTIE RARE…
CANCRO
…A MALATTIE AD ALTO IMPATTO SOCIO-­‐
SANITARIO
IPERTENSIONE
ANTISPASTICI
