La terapia di precisione della fibrosi cistica (FC) mediante i modulatori è una realtà per le mutazioni comuni di CFTR. Tuttavia, la sua efficacia sul gran numero di mutazioni rare è sconosciuta. L’obiettivo principale di questo progetto era il theratyping, ovvero la sperimentazione su cellule derivanti da persone con FC con mutazioni rare di CFTR dell’efficacia di farmaci già in uso clinico per la FC.
Cellule respiratorie e organoidi sono stati ottenuti dall’epitelio nasale di persone con FC e con diverse mutazioni di CFTR mediante un approccio innovativo.
Sono state ottenute e studiate 69 colture cellulari derivate da individui con FC con 50 diversi genotipi (44 dei quali rari, cioè con mutazioni diverse da F508del) e in gran parte inesplorati per la risposta terapeutica ai modulatori. Sommando queste alle colture ottenute durante i precedenti progetti FFC Ricerca, sono state ottenute in totale 111 colture cellulari con 82 diversi genotipi (69 dei quali rari). Sono stati ottenuti anche organoidi, cioè piccole riproduzioni in laboratorio dell’organo di interesse, in questo caso il polmone.
Nelle cellule paziente-specifiche sono stati effettuati test di laboratorio per la caratterizzazione genetica e l’analisi della quantità e della funzionalità del CFTR. Sono stati poi svolti trattamenti terapeutici con il Kaftrio (elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor), una nuova combinazione di modulatori (elexacaftor/lumacaftor/ivacaftor) e con un nuovo farmaco sperimentale, potenzialmente utile per una nuova terapia (chiamata “terapia amplificatoria”), e la loro efficacia è stata valutata mediante diversi test di laboratorio.
Come atteso, tutti i genotipi con la mutazione F508del hanno risposto al Kaftrio e alla nuova combinazione di modulatori; tra i genotipi rari, ha risposto ai trattamenti il 74%.
È stata evidenziata una grande variabilità fra gli individui con FC, sia per quanto riguarda la quantità sia la funzione di CFTR, in gran parte non correlata alle mutazioni di CFTR. Ciò può condizionare l’efficacia della terapia modulatoria. La possibile terapia amplificatoria si è mostrata in grado di migliorare la quantità e la funzionalità di CFTR.
Questi risultati evidenziano la possibilità di una terapia efficace per le persone con FC le cui cellule hanno mostrato di rispondere al trattamento ex vivo. Ciò potrebbe favorire l’autorizzazione all’uso clinico del Kaftrio nei corrispondenti individui con FC e mutazioni rare. Il nuovo farmaco usato sembra essere promettente come nuova e futura terapia di precisione della FC, eventualmente in combinazione con la terapia modulatoria.
Precision therapy of CF by modulators is used for common CFTR mutations. However, its effectiveness on the large number of rare mutations is unknown. The main focus of this project is called “theratyping”, which is the testing of the effectiveness of drugs already in clinical use for CF also on rare CFTR mutations at the cellular level.
Respiratory cells and organoids were obtained from the nasal epithelium of CF individuals with different CFTR mutations using an innovative approach.
During this project, 69 patient-derived cell cultures, with 50 different genotypes (44 of which are rare since they don’t carry the F508del mutation and mostly unexplored for therapeutic response to modulators) have been obtained and studied. Overall (including also previous FFC projects), researchers have obtained 111 cultures, with 82 different genotypes (69 of which are rare). Organoids (which can be considered as a small reproduction of organs, in this case lungs, in the laboratory) were also obtained.
The tests applied concerned the genetic characterization and the analysis of CFTR quantity and function. The different therapeutic treatments used were ETI (elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor), a new combination of modulators (elexacaftor/lumacaftor/ivacaftor) and a new experimental drug, possibly useful for a new therapy (called “amplificatory therapy”).
Patient-specific cells were studied for CFTR functionality and response to therapeutic treatments, and the effectiveness of treatments was evaluated by several tests: as expected, all genotypes with F508del responded to Kaftrio and to the new combination of modulators, compared with the 74% of rare genotypes without the F508del mutation.
A great variability between individuals with CF has been found in the CFTR quantity and function, mostly unrelated to the CFTR mutations and which can affect the therapeutic response. The possible amplificatory therapy was able to enhance the CFTR quantity and function.
These results highlight a possible effective treatment of individuals with CF whose cells proved to be responsive. This could help to overcome the not eligibility to Kaftrio of the corresponding CF individuals with rare mutations. The new amplificatory drug seems to be promising as a future new precision therapy for CF, possibly in combination with modulatory therapy.
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