Notiziario n. 25 - Fondazione Ricerca Fibrosi Cistica

funzionali, con ciò contribuendo a meglio identificare
l’azione di possibili terapie.
Objectives: The project proposes the application of high resolution
atomic force microscopy (AFM) imaging to study CFTR
channels in cellular membranes. This tool will permit to address
two different problems at structural level. First is the interest in
finding more detailed information about the CFTR structure
itself, in particular on the relative positioning of the functional
domains. In addition we will include attempting to directly determine
the stoichiometry of the protein, evaluating if the channel
is formed by a single protein or it has a multimer (dimer)
nature. Thus, we will investigate the possibility to reveal structural
differences in the channel between functional states. This
step will open for future, deeper, studies on functional aspects.
Progetto FFC # 7/2009
Strategies for the suppression of Na+ and fluid
hyperabsorption in cystic fibrosis airway disease.
Strategie per la soppressione dell’iperassorbimento
di Na+ e fluido nella malattia delle vie aeree in fibrosi
cistica.
Responsabile: Olga Zegarra (Laboratorio di Genetica
Molecolare – Istituto “Giannina Gaslini” – Genova)
Ricercatori coinvolti: 5. Durata: 2 anni
Finanziamento: € 50.000
Obiettivi:
Inibire il canale del sodio per conservare acqua sulle
vie aeree: nuova prospettiva terapeutica.
Il maggiore problema che presentano i pazienti FC riguarda
la compromissione delle vie aeree, dove un’aumentata
viscosità del muco promuove infezioni e colonizzazione
batterica. Questa condizione risulta da una
idratazione insufficiente delle vie aeree come conseguenza
del difetto di secrezione di Cloro (canale CFTR)
e dell’iperfunzionamento del canale del sodio epiteliale
ENaC, e quindi dall’eccessivo assorbimento di sodio e
acqua. È necessario quindi aumentare la secrezione di
cloruro o ridurre l’assorbimento di sodio. Noi abbiamo
usato recentemente del “RNA d’interferenza” (siRNA)
per le subunità dell’ENaC e abbiamo trovato che questo
trattamento riduce l’assorbimento d’acqua nell’epitelio
in vitro. Questi siRNA sono piccole molecole che
penetrando nella cellula portano ad una diminuzione
nell’espressione dell’ENaC e in questa maniera riducono
l’assorbimento di sodio ed acqua. Tuttavia riscontriamo
problemi nel cercare di fare entrare i siRNA dentro l’epitelio
già formato. Accentueremo l’inibizione dell’ENaC
aggiungendo al trattamento con siRNA degli inibitori di
enzimi (proteasi) che attivano ENaC. Vogliamo inoltre
estendere lo studio a cellule FC, usando dei potenziatori
di CFTR assieme al siRNA per ENaC. Ci proponiamo anche
di studiare quali siano le proteine insensibili all’amiloride,
che assieme all’ENaC sono coinvolte nell’assorbimento
dell’acqua nell’epitelio e che potrebbero essere
altrettanti bersagli terapeutici per migliorare la malattia
respiratoria nella FC.
Objectives: The most serious problem experienced by CF patients
is the airway disease, characterised by increased viscosity
of mucus with subsequent infection and colonization of the
lungs. These conditions are all consequences of airway dehydration.
Mutated CFTR caused not only a reduction of chloride
and water secretion, but also an increase in sodium and water
absorption that resulted mostly from an increased activity of
the epithelial sodium channel ENaC. In consequence, ENaC
hyperactivity importantly contributes to airways dehydration.
To ameliorate this situation it is necessary either to increase
Cl- secretion or to reduce sodium absorption. Aiming at reducing
the excessive water absorption, we have recently used short
interference RNA (siRNA) complementary to ENaC subunits,
finding that this approach reduced sodium absorption in vitro.
These siRNA are small molecules that enter the cell and cause
a reduction in the expression specifically of the ENaC subunits,
therefore reducing sodium and water absorption. However
we had problems while trying to make siRNA entering the
epithelium. Therefore, we now aim to explore if it is possible
to achieve a complete inhibition of ENaC by combining siRNA
with a pharmacological inhibition of enzymes (proteases) that
activate ENaC. In addition, we will extend the sudy to CF cells
complementing siRNA for ENaC with potentiators of that class
of CFTR mutations (clas III) that allow the protein to reach the
membrane. We expect that potentiators will help to hydrate the
airways not only by permiting secretion through the mutated
CFTR, but also inhibiting ENaC as wild type CFTR does. We
will also study which other proteins are involved in water absorption
(the amiloride-insensitive absorption is calculated to
be about 30%) because they can be also therapeutical targets.
ADOTTIAMO I PROGETTI DI RICERCA
GENETICA
Genetics
In quest’area sono inclusi progetti che, utilizzando avanzate tecniche di genetica molecolare, intendono
contribuire all’identificazione di nuove mutazioni o di polimorfismi del gene CFTR oppure all’identificazione
di geni diversi dal gene CFTR, che possono influire sul modo di esprimersi della malattia, (geni modificatori),
con l’intento ultimo di migliorare le prestazioni di diagnostica genetica ed influire possibilmente sulla
malattia attraverso interventi su percorsi genetici alternativi a quello del gene CFTR.
N. 25 • AGOSTO 2009 • NOTIZIARIO FFC
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