L’infiammazione rappresenta un problema significativo per le persone affette da fibrosi cistica (FC), le attuali terapie antinfiammatorie hanno un’efficacia limitata e non sono adatte a lunghi trattamenti.
Il progetto si propone di sfruttare molecole prodotte naturalmente dal nostro corpo e coinvolte nel blocco dell’infiammazione, le melanocortine, per sviluppare nuovi farmaci ad attività pro-risolutiva dell’infiammazione che siano privi di effetti collaterali significativi.
Verranno usate due molecole progettate per imitare le melanocortine naturali, Afamelanotide e BMS, la cui efficacia verrà testata su una nuova tecnologia capace di ricostruire fedelmente la struttura delle vie aeree. Si tratta di un dispositivo, chiamato FC airway-on-a-chip 2.0, in cui verranno usate cellule che ricoprono il tratto respiratorio e cellule che ricoprono la parete vascolare per imitare la struttura di un’unità respiratoria umana. L’efficacia delle melanocortine verrà misurata valutando la riduzione della produzione di molecole infiammatorie, il miglioramento della fluidità del muco e la ridotta attivazione delle cellule del sangue. Inoltre, in un modello di chip di infezione batterica, verrà osservato se le melanocortine sono in grado di promuovere la rimozione dei batteri.
L’uso di un chip respiratorio come modello preclinico umano, in sostituzione degli studi sugli animali, potrebbe accelerare l’introduzione di nuove molecole per il trattamento delle persone con FC. Inoltre, questo approccio apre la strada per l’ulteriore sviluppo della farmacologia della risoluzione dell’infiammazione nella FC e potrebbe stabilire nuove procedure per testare i farmaci per il trattamento della FC.
Unresolved inflammation still represents a significant problem for people with cystic fibrosis (CF). Since current anti-inflammatory therapy is of limited efficacy, innovative strategies to combat CF inflammation are needed. Melanocortin-based therapy can offer a fresh and innovative approach to the management of CF inflammation. Using molecules that our body produces to terminate inflammation, the immunosuppression caused by conventional anti-inflammatory drugs will be avoided, potentially limiting recurrent infection.
The efficacy of two molecules, named Afamelanotide and BMS, designed to mimic natural melanocortins, will be tested using a novel CF airway-on-a-chip. In this device, the researchers will seed cells that cover the respiratory tract and cells that cover the vascular wall to mimic the structure of a human respiratory unit. All cells will be from people with CF. Some chips will be infected with bacteria. The efficacy of melanocortins will be evaluated by measuring indices of inflammation and infection, i.e. the reduction in production of inflammatory molecules, the improvement in the fluidity of the mucus and the reduced activation of blood cells. Moreover, the removal of bacteria by melanocortins will be tested.
This work also proposes a new paradigm for testing drugs; the substitution of animal studies will accelerate the introduction of new molecules in the therapeutic lineup of people with CF.
This study represents the prototype of an innovative approach for the development of a better treatment for respiratory inflammation and infection in people with CF. It paves the way for further development of resolution pharmacology in CF as well as for establishing new procedures for testing drugs for treatment people with CF.
