Piattaforma per studi su larga scala di eventi molecolari associati a patologie umane: applicazioni per la scoperta di nuovi farmaci

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1 Piattaforma per studi su larga scala di eventi molecolari associati a patologie umane: applicazioni per la scoperta di nuovi farmaci Roberto Ravazzolo Direttore Nicoletta Pedemonte Dirigente Biologo U.O.C. Genetica Medica Istituto Giannina Gaslini

2 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 A MALATTIE AD ALTO IMPATTO SOCIO- SANITARIO CANCRO IPERTENSIONE ANTISPASTICI

3 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

4 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

5 STRUMENTAZIONE PER ANALISI ALTAMENTE INFORMATIVE MEDIANTE MICROSCOPIA AD ALTA RISOLUZIONE DI SINGOLE CELLULE

6 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

7 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.

8 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.

9 FIBROSI CISTICA CFTR NH 2 NBD1 R domain NBD2 Canale del cloruro espresso negli epiteli mutato in FIBROSI CISTICA modulabile farmacologicamente COOH

10 Progetto Task Force for Cystic Fibrosis scoperta e sviluppo preclinico studi clinici approva- zione ~ 1 anno ~ 1 anno ~ 1.5 anni screening identificazione composti attivi scelta del composto migliore (lead) sviluppo del farmaco candidato Mutanti con difetto di maturazione (50% dei pazienti in Italia) 2 classi di composti (in corso ottimizzazione del candidato) Mutanti con difetto di funzione (5% dei pazienti in Italia) 1 classe di composti (in corso selezione del composto migliore)

11 Cellule Saggio basato su Yellow Fluorescent Protein un composto / pozzetto YFP CFTR activation I - cellule SPENTE = composto ATTIVO LINEE CELLULARI CON ESPRESSIONE DI PROTEINE CANALE

12 Miotonia Congenita Gene CLCN1 è Canale del cloruro ClC-1 Miotonia (rigidità muscolare) e Ipertrofia Assenza di distrofia Frequenza: 1/ nati Inizio sintomi entro 10 anni Stabilità del potenziale di membrana Ripolarizzazione al termine del potenziale d azione

13 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

14 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

15 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

16 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 A MALATTIE AD ALTO IMPATTO SOCIO- SANITARIO CANCRO IPERTENSIONE ANTISPASTICI

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