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Risultato Progetto: FFC#6/2018
Organoidi intestinali per la valutazione e la correzione farmacologica di anomalie nel trasporto di fluidi e correnti anioniche in pazienti affetti da pancreatite

Intestinal organoids for assessment and pharmacological correction of abnormalities in fluid transport and anion currents in patients affected by pancreatitis

Nuovo modello sperimentale per studiare la funzionalità di CFTR nella pancreatite idiopatica.

Dati del Progetto

Responsabile
Luca Frulloni (Università degli Studi di Verona, Dip. Medicina, Unità di Gastroenterologia)
Categoria/e
Partner
Vincenzina Lucidi (Ospedale Bambino Gesù, Roma); Hugo de Jonge (Dept. of Gastroenterology & Hepatology, Erasmus University Medical Center)
Ricercatori coinvolti
12
Durata
2
Finanziamento totale
81.000 €
Adozione raggiunta
81.000 €
Obiettivi
Il progetto parte dalla considerazione che buona parte dei malati di pancreatite cronica idiopatica ha almeno una mutazione CFTR...
Objectives
The project starts from the consideration that many patients of idiopathic chronic pancreatitis have at least one CFTR mutation...

Risultati

Per valutare la funzionalità di CFTR in pazienti con pancreatite idiopatica (PI), sono state effettuate biopsie rettali da 11 pazienti sulle quali è stato misurato il trasporto degli ioni bicarbonato e cloro. Il saggio con misura delle correnti intestinali ha dimostrato che pazienti con varianti di sequenza nella proteina CFTR hanno un difetto di secrezione del bicarbonato, mentre in due soggetti nei quali è stato identificato un difetto anche nel trasporto del cloro sono stati più specificatamente diagnosticati come affetti da FC. Sono stati poi sviluppati 25 organoidi intestinali in tre dimensioni (3D) da pazienti con PI e i ricercatori riportano che la conformazione morfologica di questi organoidi permette di differenziare quelli originati da pazienti con FC da quelli originati da persone con PI. Questi ultimi hanno infatti caratteristiche più simili agli organoidi derivati da soggetti sani o portatori sani di FC. Per studiare il ruolo dei modulatori sul trasporto del bicarbonato mediato da CFTR, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo modello sperimentale costituito da organoidi in due dimensioni (2D). Questi si sono dimostrati in grado di riprodurre il comportamento della proteina CFTR sia nella sua forma normale che in quella mutata, utili per misurare le correnti di ioni che genera e valutare l’effetto dei farmaci correttori.
Messe a punto le procedure necessarie e sviluppati modelli sperimentali, i ricercatori procederanno il loro studio nel progetto FFC#5/2020, estensione di quello appena concluso.

Results

To evaluate the functionality of CFTR in patients with idiopathic pancreatitis (PI), rectal biopsies were performed from 11 patients on which the transport of bicarbonate and chlorine ions was measured. The ICM assay showed that patients with variants in the CFTR protein have a defect in bicarbonate secretion. Furthermore, two subjects with chlorine transport defect were more specifically diagnosed as CF.
Then, 25 3D organoids originated from PI patients were developed and the researchers report that CF derived organoids show a different morphological conformation compared to those originating from PI patients. The latter has similar characteristics to organoids derived from healthy subjects or CF carriers. To investigate the role of modulators on CFTR-mediated bicarbonate transport, researchers developed 2D organoids. These organoids showed to be an effective experimental model reproducing the behaviour of the CFTR protein (wild type and mutated) and a useful tool to evaluate the effect of CFTR correctors. Other assays developed in 2D organoids (real-time measurements such as confocal reflectometry of fluid height and pH-Stat) have not been shown to be sensitive and accurate enough.
During this project, the researchers set the necessary assays and experimental models and they will proceed with their study with the FFC project #5/2020, an extension of the one just completed.


Pubblicazioni

  • Caldrer S, Bergamini G, Sandri A et al. Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator functional evaluations in a 542X+/IVS8Tn: T7/9 patient with acute recurrent pancreatitis, World Journal of Clinical Cases, 2019 Nov 26;7(22):3757-3764.