Sono state sviluppate delle nuove formulazioni inalabili di ione gallio (Ga3+). Esperimenti nel ratto hanno dimostrato che il Ga3+ non ha effetti tossici e che, se somministrato per via inalatoria, raggiunge elevate concentrazioni nei polmoni. Al fine di chiarire il meccanismo d’azione del gallio nella cellula batterica sono state sintetizzate delle molecole con una struttura analoga alla molecola siderofora (trasportatrice di ferro) piochelina. La piochelina è prodotta da Pseudomonas aeruginosa (Pa) durante l’infezione per acquisire ferro necessario ai suoi processi vitali. Il gallio si sostituisce al ferro e dà origine a composti tossici per il batterio. Queste nuove molecole piochelino-simili hanno confermato di favorire l’ingresso e
l’utilizzo del gallio nella cellula batterica. Con il progetto di estensione FFC#18/2017 i ricercatori puntano allo sviluppo di composti gallio-derivati che abbiano un ampio spettro d’azione, quindi attivi non solo contro Pa. A questo scopo sarà effettuato uno studio comparativo dell’attività antibatterica di complessi/formulazioni del gallio contro i principali patogeni della fibrosi cistica. Inoltre, saranno valutate sia la tossicità che le proprietà farmacocinetiche dei composti/formulazioni che risulteranno più promettenti nei saggi in vitro.
Researchers generated a panel of luminescence-based biosensors which allowed them to elucidate the mechanism of the Pseudomomas aeruginosa siderophore pyochelin (PCH) and its correlation with Ga3+ transport and utilization. Moreover, they have optimized some reactions in the multistep synthesis of Ga3+ carriers and developed novel dry powders for inhalation. Remarkably, all in vivo results clearly prove the possibility of using Ga3+ for inhalation, since they did not observe any toxicity, at least after a single dose and up to 14 days. In addition, the pharmacokinetic results confirm the possibility to reach significant Ga3+ levels in the lung. The research continues with the Extension project (FFC#18/2017) with the aim to explore if Ga3+-derived compounds may represent good candidates to generate broad-spectrum (not only antiPseudomonas, but the other major CF pathogens) antimicrobials and to investigate their toxicology and pharmacokinetics.
