“Nella ricerca FC ci sono molti sogni alcuni
dei quali oggi cominciano ad uscire dalla
nebulosità del sogno diventando qualcosa di più
palpabile”
Antonio Cao
“Lavorando per FFC ho constatato che in
Italia ci sono molti ricercatori estremamente
dedicati alla lotta contro la fibrosi cistica e
decisi a fare la differenza”
Gerd Döring
XI CONVENTION D’AUTUNNO
DEI RICERCATORI IN FIBROSI CISTICA
Convention of Investigators in Cystic Fibrosis
Verona, 28-30 Novembre 2013
In collaborazione con
Azienda Ospedaliera
Universitaria Integrata
Verona
copertina13.indd 1
13-11-2013 20:10:04
Presso Ospedale Maggiore B.go Trento
P.le A. Stefani, 1 - 37126 Verona
Presidenza e Segreteria
Tel. 045 8123438 – fax 045 8123568
e-mail: [email protected]
Codice fiscale 93100600233
Consiglio di Amministrazione
Presidente:
Vittoriano Faganelli
Consiglieri:
Eugenio Bertolotti
Andrea Bolla
Luigi Bozzini
Sandro Caffi
Paolo Del Debbio
Giuseppe Ferrari
Annamaria Giunta
Matteo Marzotto
Gianni Mastella
Michele Romano
Luciano Vettore
Direzione Scientifica
Direttore Scientifico: Gianni Mastella
Tel. 045 8123567
e-mail: [email protected]
Comitato di Consulenza Scientifica
Presidente:
Lucio Luzzatto
Consulenti:
Giorgio Berton
Paola Bruni
Roberto Buzzetti
Per donazioni:
In copertina/Front cover
Antonio Cao e Gerd Döring
nell’illustrazione di Giancarlo Zucconelli (ZUC)
Antonio Cao and Gerd Döring
illustration of Giancarlo Zucconelli (ZUC)
Si ringrazia per l’ospitalità
Redazione:
Gianni Mastella, Graziella Borgo,
Tecla Zarantonello, Federica Lavarini
Grafica ed impaginazione:
Ada Frapporti
Stampa:
Tipolitografia Artigiana snc
San Giovanni Lupatoto (VR)
Stampato il 18 novembre 2013
copertina13.indd 2
• SWIFT-BIC code (per pagamenti dall’estero)
UNCRITM1N58
• Bonifico Unicredit Banca:
IBAN IT 47 A 02008 11718 000102065518
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• On-line sul sito: www.fibrosicisticaricerca.it
• 5 x mille dell’IRPEF
Le donazioni sono deducibili fino al 10% del reddito complessivo
e comunque non oltre 70.000 euro/anno (art. 14 legge n.
80/2005)
www.fibrosicisticaricerca.it
Certificazione IID 2008/10
Aderiamo agli standard
della Carta della Donazione
13-11-2013 20:10:15
XI Italian Convention
of Investigators in Cystic Fibrosis
XI Convention d’Autunno
dei Ricercatori in Fibrosi Cistica
Verona, Auditorium Banco Popolare
Viale delle Nazioni, 4
November 28-30, 2013
Work progress of projects funded by FFC (2011-2013)
Presentazione dello stato di avanzamento dei progetti
finanziati dalla Fondazione Ricerca Fibrosi Cistica
(2011-2013)
CFTR and new therapy
•
Approaching clinical applications
•
Innovatory antimicrobial therapy
•
Potential antiinflammatory therapy
•
Debate on translational research
Fondazione Ricerca
Fibrosi Cistica - Onlus
italian cystic fibrosis research foundation
PRESENTAZIONE
Presentation
Questa Convention dei ricercatori in fibrosi cistica, l’undicesima da quando si è dato l’avvio, nel 2002, alla
rete italiana di ricerca FC, è dedicata a due grandi persone di scienza che ci hanno da poco lasciato, Antonio
Cao e Gerd Döring. Nel Comitato di Consulenza Scientifica della Fondazione Ricerca FC, di cui Cao è stato
Presidente, essi sono stati determinanti nell’orientare le strategie di ricerca della Fondazione. Antonio Cao, medico
pediatra e genetista, ha portato alla nostra impresa il contributo di una solida e universalmente riconosciuta
competenza nell’ambito delle malattie genetiche e della biologia molecolare, che ne supportava la conoscenza e
le conquiste sanitarie, congiuntamente ad una speciale dedizione al malato e agli interventi di prevenzione e di
educazione sanitaria della popolazione (è soprattutto suo il merito di aver debellato la talassemia in Sardegna).
Gerd Döring, biologo impegnato da sempre in ricerche di microbiologia e immunologia, ci ha riversato il meglio
dell’esperienza condotta per molti anni nel campo della fibrosi cistica, nel quale aveva esercitato a lungo anche
il ruolo di presidente della Società Europea Fibrosi Cistica e quello di editor della rivista Journal of Cystic Fibrosis.
La Fondazione ed i ricercatori italiani hanno potuto fruire del rigore lungimirante e della responsabilità critica
con cui Cao e Döring valutavano le proposte di ricerca e ne suggerivano i necessari aggiustamenti. Certamente ci
hanno lasciato un vuoto scientifico che non sarà facile colmare, ma ci hanno lasciato anche orfani di un’amicizia
che animava con calore e raro senso umano un sodalizio fatto di stima reciproca e di condivisione delle attese
per un futuro migliore di tante persone, cui la ricerca intende offrire segnali concreti di speranza. Nel cuore della
Convention dedicheremo loro un ricordo significativo e lo faremo assieme ad altre persone di scienza a loro
molto vicine ed alle mogli Giuseppina Cao e Cornelia Döring che, come capita spesso per i grandi uomini, hanno
condiviso con loro fino all’ultimo fatiche e soddisfazioni, speranza e dolore.
Questa Convention ripropone un bilancio aggiornato di come si stanno sviluppando le linee di ricerca proposte
dalla Fondazione, con la consapevolezza che molti sforzi, anche di successo, sono stati fin qui fatti insieme con
i ricercatori ma che forse è venuto il momento di chiederci quali scelte mirate siano da affrontare nel prossimo
futuro, valorizzando i risultati più promettenti ottenuti in 12 anni. Non si tratta di scegliere la linea vincente, ciò
che appare oggi velleitario, ma di individuare gli ambiti in cui sono maturate abbastanza conoscenze per mettere
insieme progetti strategici orientati alle possibili applicazioni cliniche attraverso più strette sinergie tra gruppi
di ricerca e competenze, di cui il nostro territorio è pur ricco. Temiamo che l’industria del farmaco non ci verrà
molto incontro ma il tema della traslazionalità clinica della nostra progettazione dovrà essere più rigorosamente
affrontato anche a livello di ricerca cosiddetta accademica. Ce lo chiedono le persone malate, ce lo chiedono i
nostri sostenitori. Ci sarà nella Convention un momento di riflessione in comune su questo tema.
Il bilancio, infine, dovrà prendere ancora in considerazione purtroppo la scarsa e talora modesta proposta di
ricerca clinica: non intendiamo solo quella che si rivolge alle strategie di cure radicali della malattia ma anche
quella che si propone di valutare le consuetudini diagnostiche, terapeutiche e assistenziali, gli standard di più
o meno largo consenso, per ottimizzarle in prospettiva di migliore efficacia e di maggiore tollerabilità, in una
visione complessiva dei bisogni delle persone malate. Questa è una sfida che la comunità medico-scientifica
italiana dovrebbe cercare di raccogliere con rinnovato entusiasmo.
This Convention of investigators in cystic fibrosis, the eleventh since it was given the start in 2002 to the Italian
network of CF research, is dedicated to two great persons of science who have just left us, Antonio Cao and Gerd
Döring. As members of the Scientific Advisory Board of the Italian Foundation for Research in Cystic Fibrosis, they
have been decisive in guiding the research strategies of the Foundation. Antonio Cao, chairman of the Advisory
Board, was a pediatrician and geneticist, who has led to our task contribution of a solid and universally recognized
competence in the field of genetic diseases and molecular biology. He keenly devoted his life to the improvement
of global health, with a special dedication to sick children, to prevention and to health education of the population.
(He is acknowlegd for having eradicated thalassemia in Sardinia). Gerd Döring, biologist always engaged in research
in microbiology and immunology, shared his outstanding experience obtained in many years of work in the field of
cystic fibrosis, in which he had also long exercised the role of President of the European Cystic Fibrosis Society and
then of Editor of the Journal of Cystic Fibrosis. The Foundation and the Italian researchers were able to benefit from
the forward-looking rigor and critical responsibility which Cao and Döring used to evaluate research proposals,
suggesting the necessary adjustments. Certainly, they have left a void of science that will not be easy to fill, but they
also left us orphans of a friendship that animated with warmth and a rare sense of human brotherhood made of
mutual respect and shared expectations for a better future of so many people, to whom research intends to offer
concrete signs of hope. In the heart of the convention we will dedicate them a significant memory and we will do
together with other people of science very close to them and with their wives Giuseppina Cao and Cornelia Döring,
who shared with them until the last labors and satisfactions, hope and pain, as often happens to the great men.
Gianni Mastella (Scientific Director, Italian Foundation for Research in Cystic Fibrosis)
3
Program at a glance
Thursday, November 28
10:00-12:00 - Registration and Poster set-up
12:00-12:15 - Introduction and greetings
12:15-14:00 - Plenary Session 1: CFTR and new therapy
14:00-15:00 - Lunch and poster view
15:00-17:00 - Plenary Session 2: Approaching clinical applications
17:00-17:30 - Coffee break and poster view
17:30-19:20 - Short communications 1 (Comment to posters):
- Genetics
- Anti-microbial therapy
19:20-19:40 - Update on FFC facilities
Friday, November 29
08:30-10:30 - Plenary Session 3: Innovatory antimicrobial therapy
10:30-11:00 - Coffee break and poster view
11:00-12:00 - Tribute to Antonio Cao and Gerd Döring
12:00-14:00 - Plenary Session 4: Potential antiinflammatory therapy
14:00-15:00 - Lunch and poster view
15:00-17:00 - Debate on translational research
17:00-17:30 - Coffee break and poster view
17:30-19:30 - Short communications 2 (Comment to posters): Understanding and treating the
CF basic defect
20:30 - Welcome dinner at Palazzo Miniscalchi (via Garibaldi, 8)
Saturday, November 30
09:00-09:40 - Plenary Session 5: New aspects of inflammation
09:40-11:00 - Short communications 3 (Comment to posters): More about inflammation
11:00-11.30 - Coffee break and poster view
11:30-11:45 - FFC network: An update on the publications generated by FFC projects
11:45-13:00 - Short communications 4 (Comment to posters):
- Emerging clinical issues
- Targeting and monitoring CF inflammation
13:00 4
- Final remarks and closing of the Convention
Index • Indice
Thursday November 28 - Afternoon
PLENARY SESSION 1: CFTR and new therapy
Chairman: Luis Galietta
1. Casavola V..................................................................................................................................................................................................................................................................10
Properties of trimethylangelicin in F508del CFTR rescue (FFC project#1/2011, Concluded)
2. Di Leonardo A ........................................................................................................................................................................................................................................................ 10
PTC124 derivatives as a novel approach to improve the readthrough of premature stop codons in the CFTR gene (FFC
Project#2/2011, Concluded)
3. Pinna L ......................................................................................................................................................................................................................................................................... 11
Subverted signalling by protein kinase CK2 in ∆F508 CFTR expressing cells. Functional aspects and prospects in therapy
(FFC Project#3/2011, Concluded)
4. Reshkin S .................................................................................................................................................................................................................................................................... 12
Role of spatial cAMP/PKA compartmentalization and activity in regulating CFTR function (FFC Project#4/2011,
Concluded)
5. Duga S........................................................................................................................................................................................................................................................................... 13
CFTR mRNA analysis as a key step to understand the role of CFTR gene mutations in cystic fibrosis disease expression
(FFC Project#6/2011, Concluded)
PLENARY SESSION 2: Approaching clinical applications
Chairman: : Roberto Buzzetti
6. Bevivino A, Mengoni A, Taccetti G, Fiscarelli E, Manno G ..................................................................................................................................................... 14
Investigation of cystic fibrosis airway microbiome in patients showing a severe decline in lung function and not responding
to conventional antimicrobial therapy (FFC Project#8/2012, Concluded)
7. Sorio C ......................................................................................................................................................................................................................................................................... 16
Testing human monocytes as a new tool for clinical and preclinical research in CF (FFC Project#26/2011, Concluded)
8. Morana G . ................................................................................................................................................................................................................................................................. 16
DWI (Diffusion weighted Imaging) a new tool to assess inflammation in CF population with pulmonary exacerbation
(FFC Project#25/2011, Concluded)
9. Repetto T .................................................................................................................................................................................................................................................................... 17
Risk factors for poor outcomes in Cystic Fibrosis newborns diagnosed by neonatal screening in Italy: years 2009 - 2011
(FFC Project#19/2012, Concluded)
10.Ferrari M, Cretich M .......................................................................................................................................................................................................................................... 18
New strategies for clinical application of noninvasive prenatal diagnosis of cystic fibrosis based on the analysis of fetal
mutated alleles in maternal plasma (FFC Project#7/2011, Concluded)
11.Fani R, Tutino ML, Rovero P ......................................................................................................................................................................................................................... 19
New drugs for Burkholderia cepacia from Antarctic bacteria (FFC Project#12/2011, Concluded)
SHORT COMMUNICATIONS: (Comment to posters)
Genetics
Chairman: Giuseppe Castaldo
12.Castellani C, Picci L . .......................................................................................................................................................................................................................................... 20
A field study in an area of extensive carrier screening for cystic fibrosis (FFC Project#8/2011, In progress)
13.Corvol H, Cabrini C ........................................................................................................................................................................................................................................... 21
European Cystic Fibrosis Modifier Gene Study (FFC Project#5/2011, In progress)
14.Castaldo G ................................................................................................................................................................................................................................................................ 22
Nasal epithelial cells as a novel diagnostic approach for cystic fibrosis and CFTR related-disorders
(FFC Project#7/2013, New)
15.Mosconi P, Castellani C ................................................................................................................................................................................................................................... 23
Citizens’ jury and decision making on cystic fibrosis carrier screening: to screen or not to screen?
(FFC Project#22/2013, Extension)
5
Anti-microbial therapy
Chairman: Giovanni Taccetti Co-chairman: Livia Leoni
16.Riccardi G, Fani R ................................................................................................................................................................................................................................................ 24
A very promising drug against Burkholderia cenocepacia (FFC Project#10/2012, In progress)
17.Taccetti G, Costantini D, Collura M, Magazzù G, Raia V ....................................................................................................................................................... 24
Early antibiotic treatment for MRSA eradication in cystic fibrosis patients: a randomised multicentre study
(FFC Project#20/2012, In progress)
18.Briani F ........................................................................................................................................................................................................................................................................ 25
Exploring pyrazinamide derivatives as novel Pseudomonas aeruginosa inhibitors: unexploited antibacterial molecules
for a new antibiotics target (FFC Project#8/2013, New)
19.Cocuzza CE, Cariani L, Giacomini D . ................................................................................................................................................................................................... 26
Drug development of new beta-lactam and linezolid-like compounds active against Staphylococcus aureus isolated
from cystic fibrosis patientes: in vitro and in vivo biological evaluation (FFC Project#9/2013, Extension)
20.Leoni L, Ungaro F, Imperi F, Fiscarelli E................................................................................................................................................................................................ 27
Anti-virulence therapy against Pseudomonas aeruginosa: identification of antibiofilm drugs and development of
inhalable Niclosamide and Flucytosine formulations (FFC Project#10/2013, New)
21.Notomista E, Ungaro F...................................................................................................................................................................................................................................... 28
Inhalable dry powders for chemically-modified human Cationic AntiMicrobial Peptides (CAMPs): moving toward
in vivo application (FFC Project#11/2013, New)
22.Pini A.............................................................................................................................................................................................................................................................................. 29
Preclinical development of the antimicrobial peptide M33 and onset of regulatory procedures for clinical trials
(FFC Project#12/2013, Extension)
UPDATE ON FFC FACILITIES
-Cystic Fibrosis Database CFDB (Buzzetti R).................................................................................................................................................................................... 30
-Primary Cell Cultures (Galietta L)............................................................................................................................................................................................................ 30
-Animal Models (Bragonzi A)....................................................................................................................................................................................................................... 31
Friday November 29 – Morning
PLENARY SESSION 3: Innovatory antimicrobial therapy
Chairman: Alessandra Bragonzi
23.Bragonzi A, Obrecht D...................................................................................................................................................................................................................................... 32
Pulmonary delivery of inhaled peptidomimetic as novel antibiotics to control Pseudomonas aeruginosa infection in
murine models (FFC Project#10/2011, Concluded)
24.Cocuzza CE, Cariani L, Giacomini D...................................................................................................................................................................................................... 33
Design, synthesis, in vitro biological evaluation and anti-biofilm activity of new beta-lactam and linezolid-like
compounds as potential antibacterial agents against Staphylococcus aureus infections in cystic fibrosis patients
(FFC Project#11/2011, Concluded)
25.Mangoni ML, Shai Y............................................................................................................................................................................................................................................. 34
Development of new host-defence like peptides and lipopeptides against lung pathogens: in vitro and in vivo studies
(FFC Project#14/2011, Concluded)
26.Pizzo E, Varcamonti M ..................................................................................................................................................................................................................................... 35
Development, production and characterization of antibacterial peptides (CAMPs) active on the sessile form of the
opportunistic human pathogens Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cenocepacia (FFC Project#9/2012, Concluded)
27.Scocchi M, Di Bonaventura G, Costantino ML ............................................................................................................................................................................... 36
Development of optimized anti-infective peptides and exploration of a novel drug delivery system for the respiratory
infection therapy in an animal model (FFC Project#11/2012, Concluded)
28.Silipo A, Di Bonaventura G ........................................................................................................................................................................................................................... 36
Naturally occurring antimicrobials to counteract lung infections in cystic fibrosis patients: Cecropin A-Melittin (CA-M)
hybrid peptides and polymixins (FFC Project#12/2012, Concluded)
Tribute to Antonio Cao and Gerd Döring
Chairman: Lucio Luzzatto
Fabio Sereni: Remembering Antonio
Niels Hoiby: Remembering Gerd
Alessandra Bragonzi: A testimony to Gerd
Donation of a plaque of gratitude to Giuseppina Cao and Cornelia Döring
No abstracts available
6
Friday November 29 – Afternoon
PLENARY SESSION 4: Potential antiinflammatory therapy
Chairman: Paola Bruni
29.Bernardini ML, Molinaro A, Garlanda C, Allaoui A ..................................................................................................................................................................... 38
Inflammasome activation and IL-1β mediated inflammation triggered by Pseudomonas aeruginosa: a rationale for
novel therapeutic approaches in cystic fibrosis patients (FFC Project#18/2011, Concluded)
30.Cabrini G, Pinton P ............................................................................................................................................................................................................................................ 39
Phospholipase C beta (PLCB) as candidate therapeutic target in CF lung proinflammatory signaling
(FFC Project#19/2011, Concluded)
31.Evangelista V, Romano M . .............................................................................................................................................................................................................................. 39
Phosphodiesterases type-4 (PDE4) as a novel target to reduce neutrophilic lung inflammation in cystic fibrosis
(FFC Project#21/2011, Concluded)
32.Ghidoni R.................................................................................................................................................................................................................................................................... 40
Targeting ceramide metabolism as a pharmacological strategy in cystic fibrosis (FFC Project#22/2011, Concluded)
33.Quaglia F, Carnuccio R .................................................................................................................................................................................................................................... 41
Polyethylenimine-engineered respirable particles delivering a decoy oligonucleotide to NF-kB: a novel combination
therapy for cystic fibrosis? (FFC Project#23/2011, Concluded)
34.Cigana C, Colombo C......................................................................................................................................................................................................................................... 42
Host Response to Pseudomonas aeruginosa adaptation during airway chronic infection
(FFC Project#20/2011, Concluded)
Debate on translational research
1.Translational Research: what it is and what it isn’t
Chairman: Roberto Buzzetti
Buzzetti R
Opening reflections
Battistoni A and Magazzù G
Basic science investigator and clinician in a debate (about a project)
Luzzatto L
What we take home
2. Steps in drug development
Chairman: Chiara Cecchi
Dale G
Drug development: preclinical and clinical candidates
Carganico G
The experience of MolMed in the field of orphan drug development
Cecchi C
“Zebra Ventures” experience with FFC projects
No abstracts available
SHORT COMMUNICATIONS 2: (Comment to posters)
Understanding and treating the CF basic defect
Chairman: Lucio Luzzatto Co-chairman: Valeria Casavola
35.Moran O ..................................................................................................................................................................................................................................................................... 43
The molecular structure and the folding of the whole Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR)
(FFC Project#4/2012, In progress)
36.Galietta L, Millo E ................................................................................................................................................................................................................................................ 44
Development of novel strategies to correct the chloride transport defect in cystic fibrosis (FFC Project#2/2012,
In progress)
37.Pedemonte N............................................................................................................................................................................................................................................................ 45
Modulation of post-translational modification and quality control system as a novel therapeutic strategy for Cystic
Fibrosis (FFC Project#5/2012, In progress)
38.Casavola V ................................................................................................................................................................................................................................................................. 46
Mechanism of action of trimethylangelicin in rescuing F508del CFTR functional expression (FFC Project#1/2013,
Extension)
7
39.Mazzei M, Fossa P, Pascale M ..................................................................................................................................................................................................................... 46
ΔF508-CFTR correctors deriving from computational design and from safe natural compounds for a prompt clinical
application (FFC Project#3/2013, New)
40.Borgatti M, Altamura N, Laufer R ............................................................................................................................................................................................................ 47
The read-through approach for the treatment of cystic fibrosis caused by premature termination codons
(FFC Project#1/2012, In progress)
41.Lucarelli M, Bombieri C, Conese M . ...................................................................................................................................................................................................... 48
Study of the pathogenetic and therapeutic role of the Epithelial Na+ channel (ENaC) in CF and CF-like disease
(FFC Project#3/2012, In progress)
42.Pagani F........................................................................................................................................................................................................................................................................ 49
CFTR splicing correction mediated by Exon-Specific U1 small nuclear RNAs (ExSpe U1) (FFC Project#6/2012, In progress)
43.Loi R .............................................................................................................................................................................................................................................................................. 50
An induced pluripotent stem cell (iPS)-based approach for the repopulation and phenotypic correction of cystic fibrosis
airway epithelium (FFC Project#2/2013, Extension)
44.Messina G .................................................................................................................................................................................................................................................................. 51
Vessel associated progenitor cells as a promising cell-based approach to treat cystic fibrosis disease
(FFC Project#5/2013, New)
45.Melotti P, de Jonge H ........................................................................................................................................................................................................................................ 52
CFTR in epithelial organoids: relevance for drug development and diagnosis of cystic fibrosis (FFC Project#4/2013, New)
46.Sorio C, Averna M, Buffelli MR .................................................................................................................................................................................................................. 53
Establishment of a semi-automated evaluation of CFTR function in blood cells for clinical applications
(FFC Project#6/2013, New)
Saturday November 30 – Morning
PLENARY SESSION 5: New aspects of inflammation
Chairman: Giorgio Berton
47.Bergamini G, Melotti P .................................................................................................................................................................................................................................... 53
Metalloproteases released by Pseudomonas aeruginosa clinical strains as virulent factors in CF: clinical correlations
and chemical modulators (FFC Project#7/2012, Concluded)
48.Romano M, Totani L, Marchisio M, Moretti P .................................................................................................................................................................................. 54
The role of vascular endothelium in cystic fibrosis inflammation · 1 (FFC Project#17/2012, Concluded)
SHORT COMMUNICATIONS 3: (Comment to posters)
Chairman: Giorgio Berton
More about inflammation
49.Battistoni A ............................................................................................................................................................................................................................................................... 55
Role of high affinity zinc transporters in Pseudomonas aeruginosa ability to colonize the inflamed cystic fibrosis lung
(FFC Project#13/2012, In progress)
50.Dechecchi MC, Becq F .................................................................................................................................................................................................................................... 56
Structure-activity relationships (SAR) of neoglycoconjugates derived from deoxynojirimycin as possible therapeutic
agents for Cystic Fibrosis lung disease, by modulating the metabolism of sphingolipids (FFC Project#14/2012, In progress)
51.Raia V, Bruscia E, Maiuri L ............................................................................................................................................................................................................................. 57
The Heme-oxygenase 1 (HO-1) as modulator of Cystic Fibrosis lung disease (FFC Project#15/2012, In progress)
52.Romani L .................................................................................................................................................................................................................................................................... 58
Targeting pathogenic pathways leading to inflammatory Th17 responses in cystic fibrosis: a drug discovery approach
(FFC Project#16/2012, In progress)
53.Strazzabosco M ..................................................................................................................................................................................................................................................... 59
Cystic Fibrosis liver disease: the role of CFTR as regulator of epithelial innate immunity (FFC Project#18/2012, In progress)
54.Cigana C, Naggi A, Colombo C .................................................................................................................................................................................................................. 60
Pathophysiological relevance of glycosaminoglycans in Pseudomonas aeruginosa chronic lung infections and validation
of new therapeutic approaches to modulate inflammation and tissue remodeling (FFC Project#14/2013, Extension)
55.De Stefano D . ......................................................................................................................................................................................................................................................... 61
Lipoic acid as a proteostasis regulator for the control of inflammation in cystic fibrosis (FFC Project#15/2013, New)
56.Evangelista V ............................................................................................................................................................................................................................................................ 62
Phosphodiesterases type-4 (PDE4) inhibitors and β 2-adrenergic agonists to reduce neutrophilic lung inflammation in
cystic fibrosis. Preclinical studies and identification of biomarkers of efficacy (FFC Project#16/2013, Extension)
8
Graziella Borgo
FFC network: An update on the publications generated by FFC projects
No abstracts available
SHORT COMMUNICATIONS 4: (Comment to posters)
Emerging clinical issues
Chairman: Valeria Raia
57.Tiddens H, Assael BM . ...................................................................................................................................................................................................................................... 63
The impact of chest computed tomography on clinical management of CF lung disease (FFC Project#23/2013, New)
58.Battezzati A, Colombo C, Mari A ............................................................................................................................................................................................................. 63
Clinical implications of the natural history of insulin secretory and sensitivity defects in cystic fibrosis
(FFC Project#21/2013, New)
59.Fraziano M, Nisini R, Sanguinetti M . ..................................................................................................................................................................................................... 64
Preclinical study of a novel aerosol immunotherapeutic approach based on Janus-faced liposomes to enhance innate
antimicrobial immunity (FFC Project#17/2013, New)
Targeting and monitoring CF inflammation
Chairman: Mario Romano
60.Signorelli P, Borghi E, Sozzani S ................................................................................................................................................................................................................ 65
Sphingolipid targeting in inflammation and fungal infection (FFC Project#20/2013, New)
61.Berlutti F .................................................................................................................................................................................................................................................................... 66
Lactoferrin-loaded niosomes in reducing inflammation and infection of cystic fibrosis airway epithelium
(FFC Project#13/2013, New)
62.Romano M, Totani L, Marchisio M ........................................................................................................................................................................................................... 67
The role of vascular endothelium in cystic fibrosis inflammation · 2 (FFC Project#19/2013, Extension)
63.Lleò M .......................................................................................................................................................................................................................................................................... 68
Development of a CF, IL-8/NF-KB transgenic mouse model for the in vivo long-term monitoring of the inflammatory
response induced by bacteria treated or not with azithromycin (FFC Project#18/2013, New)
APPENDICES
1. Publications and Congress communications 2002-2013 ................................................................................................................................................ 69
2. Data analysis of publications from FFC projects .................................................................................................................................................................. 95
3. FFC Network of Institutes and Laboratories ............................................................................................................................................................................ 96
4. International Reviewers of FFC projects . ................................................................................................................................................................................... 99
5 Research funding by FFC ......................................................................................................................................................................................................................... 101
6. FFC projects (2011-2013) adopted by supporters ............................................................................................................................................................... 102
9
ABSTRACTS
P LENARY SESSION 1
CFTR and new therapy
1. Properties of trimethylangelicin in F508del
CFTR rescue
Casavola V
Department of General and Environmental Physiology,
University of Bari (FFC Project#1/2011, Concluded)
Valeria Casavola, prima a destra, e il suo gruppo di ricerca
Background The most frequent mutation of the CFTR protein, F508del, produces a mis-folded protein that is associated with a defective chloride secretion, a depletion of airway
surface liquid, bacterial infection, inflammation and impairment of lung function. Therefore, it is extremely important to
identify small molecule compounds, which could, even partially, both rescue the biosynthetic defect of F508del-CFTR
and restore the chloride secretion. We previously demonstrated that a psoralen-related compound 4,6,4’-trimethylangelicin (TMA), strongly inhibits the expression of the IL-8 gene in
bronchial epithelial cells in which the inflammatory response
has been challenged by infection with Pseudomonas aeruginosa. Moreover, we found that a short treatment (15 min)
with TMA is able to potentiate the chloride secretion through
CFTR present on the membrane.
Hypothesis and objectives The main objective of the project was to determine if long-term TMA preincubation (24 hrs)
is able to rescue both the trafficking of the mutated F508del
CFTR on the cellular membrane and chloride secretion.
Material and Methods We studied the possible “corrector
effect” of TMA by analyzing the rescue of chloride secretion in
airway cell monolayers homozygous for F508del CFTR mutation by both electrophysiological and spectrofluorimetric measurements. Moreover, to determine whether TMA treatment
causes F508del CFTR to be redistributed to the apical membrane, we performed immunofluorescence studies by confocal
microscopy analysis in the same airway cell monolayers.
Results We found that long preincubation with nanomolar concentrations of TMA, is able to effectively rescue both
F508delCFTR-dependent chloride secretion and F508delCFTR cell surface expression in either primary or secondary
airway cell monolayers homozygous for F508del mutation.
The correction effect of TMA seems to be selective for CFTR
and persisted for 24 hours after washout.
Spin-offs for research and clinical purposes Altogether,
the results suggest that TMA, beside its anti-inflammatory
property, displays dual corrector and potentiator activities
and therefore could be an interesting compound for a single
drug therapy of cystic fibrosis.
10
Proprietà della Trimetilangelicina (TMA) sul ripristino funzionale della F508del CFTR
Ragioni dello Studio La più frequente mutazione della proteina CFTR, deltaF508, dà luogo ad una proteina che, incapace di raggiungere la membrana cellulare, non è in grado di
secernere cloro, con conseguente disidratazione delle vie aree,
colonizzazione di batteri e infezione cronica. Risulta pertanto
di grande utilità terapeutica la correzione, anche se parziale,
del difetto del traffico della proteina mutata CFTR in modo da
ripristinare una sufficiente secrezione di cloro nei pazienti affetti da Fibrosi Cistica (FC). Recentemente abbiamo dimostrato
che la trimetilangelicina (TMA), un derivato dello psoralene,
ha una spiccata attività anti-infiammatoria in quanto riduce
l’espressione di interleuchina-8 (IL-8), la chemochina maggiormente responsabile del reclutamento di neutrofili nelle vie
aeree infettate da Pseudomonas aeruginosa. Abbiamo inoltre
riscontrato come un breve trattamento con TMA (15 minuti) è
in grado di potenziare l’efflusso di cloro in cellule bronchiolari
esprimenti la CFTR non mutata (wt CFTR).
Ipotesi ed obiettivi L’obiettivo principale del progetto è
stato quello di valutare se la prolungata preincubazione (24
ore) con il TMA potesse almeno parzialmente ripristinare
l’espressione della F508del CFTR sulla membrana apicale in
epiteli polarizzati di cellule bronchiolari.
Metodi Il ripristino dell’espressione della F508del CFTR
sulla membrana apicale di cellule bronchiolari CF è stata valutata mediante analisi morfologica in microscopia confocale mentre il traffico cellulare della proteina F508del CFTR è
stata valutata mediante metodiche biochimiche. Il ripristino
della secrezione di cloro è stato analizzato in monostrati di
cellule omozigoti per la F508del CFTR mediante tecniche
spettrofluorimetriche ed elettrofisiologiche.
Risultati Gli studi effettuati hanno messo in luce come
il prolungato trattamento con concentrazioni nanomolari di
TMA è in grado di determinare la traslocazione della proteina
F508del CFTR sulla membrana apicale di monostrati cellulari
e di ripristinare l’efflusso di cloro. In particolare, l’efficacia
del TMA come correttore è stata dimostrata non solo in cellule bronchiolari stabilizzate ma anche ma anche in colture
primarie derivanti da pazienti FC omozigoti per la mutazione
F508del.
Possibili ricadute per ricerca e clinica I risultati ottenuti
evidenziano un potenziale sviluppo terapeutico per il TMA,
in quanto il TMA, oltre ad avere una attività anti-infiammatoria, possiede una duplice azione di correttore di F508del
CFTR e potenziatore dell’efflusso di cloro.
2. PTC124 derivatives as a novel approach to
improve the readthrough of premature stop
codons in the CFTR gene
Di Leonardo A, Lentini L, Melfi R, Pibiri I
Department of Science and Molecular and Biomolecular
Technologies (STEMBIO), University of Palermo, Italy
(FFC Project#2/2011, Concluded)
Background Nonsense mutations of the CFTR gene (STOP
codons: UGA, UAG or UAA) are a genetic defect in individu
Aldo Di Leonardo, secondo a sinistra, e il suo gruppo di ricerca
als with Cystic Fibrosis (CF) that result in the premature block
of CFTR protein synthesis. Pharmacological approaches are
underway aiming at overcoming the block caused by nonsense mutations. Among these Ataluren (PTC124) is a promising compound that simulates the ability of aminoglycoside
antibiotics to recode premature stop codons without their
harmful effects. However, it has not yet clarified the mechanism of action of PTC124 and the search for more powerful
compounds is necessary.
Hypothesis and Objectives The objective of our project was
to evaluate in three different experimental systems the putative
readthrough activity of new small molecules designed and synthesized by us and structurally related to Ataluren (PTC124).
Readthrough ability was assessed in cultured human cells using a reporter based on the absence/presence of a protein that
emits green fluorescent light (GFP) and in IB3.1 cells evaluating
CFTR levels. In addition, by Molecular Dynamics simulations
we investigated the possible mechanism of action of PTC124.
Results We synthesized new molecules derived from
PTC124 to test their readthrough ability in three model systems: (1) the reporter vector (FLuc190) harboring an UGA
stop codon, and (2) the pBOS-H2BGFP plasmid in which
each of the three stop codons were introduced. These reporter vectors were transfected in HeLa cells to assess the
readthrough activity of PTC124 derivatives. The third model
were IB3.1 cells derived from a CF patient. The initial screening with the reporters (1,2) allowed the identification of three
compounds (# 1, # 3, # 5) with readthrough activity of the
UGA stop codon. With regard to the stop codon UAG only
the compound #3 showed readthrough activity in HeLa cells
transfected with the reporter. Unfortunately, none of the compounds tested showed readthrough activity for the UAA codon. Finally, IB3.1 cells (ΔF508/W1282X) showed enhanced
amount of CFTR protein localized at the plasma membrane
attributable to the readthrough of the nonsense mutation.
Spin-off for research and clinical purpose Identification of
3 new molecules promoting in vitro/in vivo PTCs readthrough
could represent a promising step forward for the treatment of
certain forms of CF. Furthermore, the interaction between a
region of the mRNA, where the premature UGA codon and
PTC124 are located, as we saw in MD simulations, if confirmed for other sequences could allow the synthesis of molecules with more specific readthrough activity.
gli antibiotici aminoglicosidi di ricodificare i codoni di stop
prematuri senza avere effetti collaterali. Tuttavia la sperimentazione in vitro/in vivo non ha ancora chiarito il meccanismo
d’azione del PTC124.
Ipotesi e Obiettivi L’obiettivo principale del nostro progetto è stato quello di valutare in tre differenti sistemi sperimentali in vitro/in vivo l’attività di nuove molecole derivate
dall’Ataluren (PTC124) da noi progettate e sintetizzate. L’attività delle molecole è stata valutata in cellule umane coltivate in vitro utilizzando un reporter da noi realizzato e basato
sull’assenza/presenza di una proteina che emette luce fluorescente verde. Inoltre, mediante simulazione computazionale
(Molecular Dynamics) abbiamo indagato la possibile interazione del PTC124 con l’mRNA.
Risultati Le molecole derivate dal PTC124 sono state testate per la loro capacità readthrough in tre sistemi modello: (1)
il vettore reporter (FLuc190) in cui è presente la mutazione
UGA, e (2) il plasmide pBOS-H2BGFP in cui sono stati introdotti i tre codoni stop (UGA, UAG, UAA) sono stati trasfettati
in cellule HeLa. Inoltre (3) cellule IB3.1 (da pazienti FC) sono
state usate per valutare la ri-espressione della proteina CFTR
a seguito di trattamento con i derivati positivi nel precedente screening. Lo screening utilizzando i Reporters (1) e (2)
ha permesso l’identificazione di tre molecole (derivati: #1,
#3 e #5) con attività readthrough codone UGA. Per quanto
riguarda il codone UAG solo la molecola #3 mostra attività readthrough. Nessuna delle molecole ha mostrato attività
readthrough per il codone UAA. Esperimenti condotti sulle
cellule IB3.1(ΔF508/W1282X) hanno evidenziato dopo 24
ore dal trattamento l’incremento della quantità della proteina
CFTR attribuibile a readthrough della mutazione nonsense.
Possibili ricadute in campo clinico L’identificazione di tre
molecole in grado di indurre il readthrough delle mutazioni
di stop, in particolare della mutazione UGA, può essere il primo passo per future strategie terapeutiche nella cura di alcune
forme di fibrosi cistica. Inoltre l’interazione mRNA/PTC124 a
livello del codone UGA (simulazione computazionale) se confermata anche per altri RNA potrebbe costituire la base per la
sintesi di molecole più specifiche per il ‘readthrough’.
3. Subverted signalling by protein kinase CK2
in ∆F508 CFTR expressing cells. Functional
aspects and prospects in therapy
Pinna LA, Venerando A, Pagano MA, Cozza G, Arrigoni G,
Sarno S
Department of Biological Chemistry – University of Padova
(FFC Project#3/2011, Concluded)
Sintesi di derivati del PTC124 con capacità di
‘readthrough’ di codoni di stop prematuri presenti nel gene CFTR
Premesse e ragioni dello studio Le mutazioni non senso
(codoni STOP: UGA, UAG or UAA) del gene CFTR sono un
difetto genetico negli individui affetti da Fibrosi Cistica (CF)
che blocca la sintesi della proteina CFTR. Sono in fase di
studio approcci farmacologici per superare il blocco indotto
dalle mutazioni non-senso. Fra questi l’Ataluren (PTC124) è
una promettente ‘small molecule’ che simula la capacità de-
Lorenzo A. Pinna, primo a sinistra, e il suo gruppo di ricerca
Background In the course of previous investigation supported by FFC we disclosed functional links between CFTR
11
(whose genetic alterations underlie Cystic Fibrosis) and the
highly pleiotropic protein kinase CK2, by showing that: i) Several potential phospho-acceptor sites for CK2 are present in
CFTR; ii) peptides reproducing the CFTR 500-518 segment
with the Phe508 deletion which is the commonest cause of
CF alter the activity and targeting of CK2. iii) phosphorylation
of CK2 targets in lysates of BHK cells expressing Phe508del
CFTR is increased with respect to lysates from cells expressing
wild type CFTR.
Hypothesis and objectives These data led us to hypothesize
that CK2 could both mediate some of the consequences of
the basic defect causative of CF and play a role in the processes promoting premature degradation of Phe508del CFTR.
Manipulation of CK2 could therefore provide a new tool for
treating CF.
Methods MS analysis of CFTR expressed in yeast under
conditions minimizing proteolysis: expression/synthesis of
CFTR fragments and their validation as CK2 targets; mapping
of CFTR fragments generated in BHK cells expressing CFTR
either wild type or mutated.
Results Twelve phosphorylated residues have been unambiguously identified in CFTR, four of which were never detected before; these latter (Ser670, Ser728, Ser737, Thr1471)
lie in acidic sequences suitable for targeting by CK2. By using CFTR fragments we have shown that also Ser511 (close
to the crucial residue Phe508) can be phosphorylated by
CK2 provided that the adjacent residue, Tyr512, is previously
phosphorylated by a tyrosine kinase. This latter event preferentially takes place in the presence of the Phe508 deletion.
Treatment of BHK cells expressing Phe508del CFTR with a
specific CK2 inhibitor increases the level of the protein escaping premature degradation.
Spin-off for research and clinical purposes We have
shown that CFTR phosphorylation at CK2 sites takes place
in living cells and has functional consequences on the turnover of CFTR, affecting in particular the stability of Phe508del
CFTR. Such an effect is enhanced by fragments generated
through the degradation of Phe508del CFTR giving rise to
a loop which may have unanticipated consequences in
heterozygous individuals while representing a new druggable target to treat CF in combination with correctors and/
or potentiators. The availability of CK2 inhibitors already in
clinical trials for other purposes could help the attainment
of this goal.
condizioni che minimizzano la sua frammentazione. Espressione/sintesi di frammenti di CFTR e loro validazione come
substrati di CK2. Mappaggio di frammenti generati in cellule
che esprimono CFTR in forma normale o con mutazioni.
Risultati Sono stati identificati con certezza 12 residui di
aminoacidi fosforilati in CFTR, quattro dei quali mai riportati prima; questi ultimi (Ser670, Ser728, Ser737, Thr1471) si
trovano in sequenze acide idonee per essere bersagli di CK2.
Usando dei frammenti di CFTR abbiamo dimostrato che anche Ser511 (vicino al residuo critico Phe508) può diventare un
bersaglio di CK2 purché il residuo successivo, Tyr512, venga
prima fosforilato da una chinasi tirosinica. Quest’ultimo evento
viene favorito dalla delezione di Phe508. Trattamento di cellule BHK esprimenti CFTR Phe508del con un inibitore specifico
di CK2 fa alzare il livello di proteina che riesce a sottrarsi a
degradazione prematura.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Abbiamo dimostrato
che la fosforilazione di CFTR su siti adatti a CK2 avviene nella
cellula ed ha conseguenze funzionali sul turnover di CFTR, influenzando in particolare la stabilità di CFTR Phe508del. Tale
effetto, essendo aumentato da frammenti generati dalla degradazione della proteina stessa, genera un ciclo che può avere
conseguenze impreviste (e al limite vantaggiose) in soggetti
eterozigoti e rappresentare un nuovo bersaglio farmacologico
per trattare la fibrosi cistica in combinazione con correttori e/o
potenziatori. La disponibilità di inibitori di CK2 già collaudati
in clinica per la cura di tumori, può facilitare il conseguimento
di tale risultato pratico.
4. Role of spatial cAMP/PKA
compartmentalization and activity in
regulating CFTR function
Reshkin S
Department of General and Environmental Physiology,
University of Bari (FFC Project#4/2011, Concluded)
Alterato “signalling” da parte di protein chinasi
CK2 in cellule che esprimono CFTR con la delezione di F508. Aspetti funzionali e prospettive
terapeutiche.
Premesse e ragioni dello studio Nel corso di precedenti studi finanziati da FFC abbiamo evidenziato rapporti funzionali
tra CFTR (una proteina la cui alterazione genetica rappresenta
la causa della fibrosi cistica) ed un importante enzima regolatore denominato CK2, dimostrando che: i) diversi siti potenziali su cui può agire CK2 sono presenti in CFTR; ii) peptidi che
riproducono il segmento 500-518 di CFTR con la delezione
dell’aminoacido Phe508 (principale causa di fibrosi cistica)
alterano l’attività e la specificità di CK2; iii) la fosforilazione
di proteine bersaglio di CK2 in lisati di cellule che esprimono
CFTR Phe508del risulta aumentata rispetto ai lisati di cellule
che esprimono CFTR non mutato.
Ipotesi e obiettivi Questi dati ci hanno indotto ad ipotizzare
che CK2 possa sia mediare alcune delle conseguenze del difetto base che provoca fibrosi cistica, sia svolgere un ruolo nei
processi che promuovono la prematura degradazione di CFTR
Phe508del. Di conseguenza interventi mirati su CK2 potrebbero rappresentare un nuovo strumento per trattare la fibrosi
cistica.
Metodi.Analisi spettrometrica di CFTR espresso in lievito in
12
Stephan Reshkin, secondo a sinistra, e il suo gruppo di ricerca
Background Cystic Fibrosis (CF) is caused by mutations in
the chloride channel CFTR, whose function is regulated by
the “activation system” cAMP/PKA. The most frequent mutation, F508del, impedes both the correct insertion of CFTR in
the apical plasma membrane and the consequent secretion of
chloride. While many therapeutic strategies aim to ‘correct’ its
trafficking and membrane insertion, the rescued CFTR is only
partially functional probably due to the reduced availability
of its “activation system” (the cAMP/PKA regulatory system)
residing in the sub-apical membrane region.
Hypotheses and Objectives We have previously demonstrated that in healthy bronchiolar cells this “activation system” cAMP/PKA does indeed reside in the sub-apical membrane region where is able to activate CFTR while in CF cell
homozygous for the F508del mutation this system is found
dispersed in the cytosol, probably due to the disorganization
of the actin cytoskeleton which normally impedes the diffusion of this system away from the sub-apical compartment.
Therefore, in this study we have verified if the correct organization of the cellular actin cytoskeleton contributes to the formation of the “activation system micro-compartments” near
the membrane bound CFTR.
Methods We performed experiments of confocal microscopy and FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer)
for cAMP and PKA compartmentalization in healthy and CF
cells homozygous for the F508del mutation in both secondary immortalized and primary bronchiolar human epithelial
cell lines.
Results Here, we have demonstrated that in normal cells
the cytoskeleton, through its binding to PKA anchorage
proteins (ie. ezrin), is responsible for the localization of the
cAMP/PKA system near to CFTR and in this way regulates its
chloride secretory activity. On the contrary, in CF cells the
disorganization of the cytoskeleton de-localizes the cAMP/
ezrin/PKA system blocking its ability to activate F508del
CFTR even when inserted in the membrane. The functional
correction of F508del CFTR obtained with low temperatures
and/or the known corrector molecule, Vx-809, associated
with the restoration of the cytoskeleton and the re-localization of the cAMP/PKA system in the sub-apical compartment
near to F508del CFTR.
Spin-off for research and clinical applications The understanding that the pharmacological correction of CFTR functional activity occurs through the compartmentalization of
the cAMP/PKA system will open new prospects for the development of new therapies directed towards optimizing the
F508del CFTR that manages to be restored to the apical membrane with a lower activity. The use of primary cell air-liquid
culture, which maintain the key phenotypic characteristics and
physiological functions of in vivo respiratory epithelium, could
represent one of the more potentially relevant approaches
for the personalized therapeutic decisions and analysis of response for each patient to pharmacological agents.
Risultati Abbiamo dimostrato che, in cellule normali il citoscheletro, attraverso il legame con proteine di ancoraggio
della PKA (tra cui Ezrin), è responsabile della localizzazione
del sistema cAMP/PKA in prossimità della CFTR, regolando in
tal modo la sua attività secretoria; al contrario, in cellule FC, la
disorganizzazione del citoscheletro delocalizza il complesso
cAMP/Erin/PKA nel citoplasma, impedendo l’attivazione della
F508del CFTR. La correzione funzionale della F508del CFTR,
ottenuta sia con la bassa temperatura che con il noto correttore
Vx-809, si associa al ripristino dell’organizzazione citoscheletrica e alla rilocalizzazione del sistema cAMP/PKA in posizione sub-apicale in prossimità della F508del CFTR.
Possibili ricadute per ricerca e clinica La comprensione che
la correzione farmacologica dell’attività del CFTR, avviene attraverso la compartimentazione del sistema cAMP/PKA apre
nuove prospettive per lo sviluppo di nuove terapie. Tuttavia,
quando si considerino le variabilità dei profili fenotipici dei
pazienti, l’utilizzo delle colture cellulari primarie rappresenta
uno degli approcci più interessanti e potenzialmente rilevanti
per la decisione di terapie personalizzate e l’analisi della risposta ai farmaci.
5. CFTR mRNA analysis as a key step to
understand the role of CFTR gene mutations
in cystic fibrosis disease expression
Duga S
Dip. Biologia e Genetica per le Scienze Mediche, Università
di Milano (FFC Project#6/2011, Concluded)
Ruolo della compartimentalizzaione e dell’attività del sistema AMPc/PKA nella regolazione
dell’espressione funzionale di CFTR
Ragioni dello studio La fibrosi Cistica (FC) è causata da mutazioni a carico della proteina di membrana CFTR, che è un
canale al cloro, la cui funzione è regolata dal “sistema di attivazione” cAMP/PKA. La mutazione più frequente della CFTR,
la F508del, impedisce sia il corretto inserimento della CFTR
sulla membrana plasmatica apicale che la conseguente secrezione di cloro. Tuttavia, pur se molte strategie terapeutiche mirano a reinserire correttamente la CFTR sulla membrana, essa
è solo parzialmente funzionale, probabilmente a causa di una
scarsa disponibilità del suo “sistema di attivazione” (il sistema
AMPc/PKA) a ridosso della membrana plasmatica.
Ipotesi ed obiettivi Precedentemente abbiamo dimostrato che in cellule bronchiolari sane il “sistema di attivazione”
AMPc/PKA risiede a ridosso della membrana plasmatica, ove
è disponibile per attivare il CFTR, mentre in cellule FC, omozigoti per la F508del, tale sistema si disperde nel citoplasma
cellulare, probabilmente a causa della disorganizzazione del
citoscheletro, che ne impedisce la compartimentalizzazione
in prossimità della CFTR. Pertanto, in questo studio abbiamo
verificato se la corretta organizzazione del citoscheletro cellulare contribuisca alla formazione di “micro-compartimenti di
segnale attivante” in prossimità della CFTR.
Metodi Esperimenti di microscopia confocale e FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer) sono stati condotti sia in
linee epiteliali immortalizzate secondarie, sia in linee epiteliali
primarie, entrambe costituite da cellule bronchiolari sane e da
cellule FC omozigoti per la mutazione F508del.
Stefano Duga e il suo gruppo di ricerca
Background Despite extensive genetic screening, 1-5% of
cystic fibrosis (CF) patients lack a definite molecular diagnosis. The growing interest on the effects of variations in coding and noncoding regions on splicing is expected to have a
significant impact on the diagnosis and treatment of CF. The
systematic search for mRNA defects is not routinely undertaken in diagnostic laboratories. Besides mRNA analysis, mutations altering mRNA processing outside splice junctions can
be detected by sequencing the whole gene. Advancements
in next-generation sequencing (NGS) technologies are making this approach increasingly affordable even for large genes,
like CFTR.
Objectives Widen the mutational spectrum of CF by identifying mutations escaping routine screening.
1. Perform a full-gene sequencing of CFTR in CF patients
with no definite genetic diagnosis. The SCNN1A, SCNN1B,
and SCNN1G genes, coding for the ENaC receptor, have
also been sequenced.
2. Define the pathogenic role of newly identified mutations
13
by studying their effect on CFTR mRNA.
Methods RNA extraction was performed from nasal brushing.
1. Search for defects impacting CFTR mRNA processing was
performed by RT-PCR analysis and sequencing.
2. Targeted NGS of the CFTR locus was performed in outsourcing (Yale Genome Center), whereas data analysis was
performed in house. Novel interesting variations were confirmed and genotyped in available relatives.
3. Some of the most interesting identified variants were functionally characterized by in-vitro analyses.
Results During the time-frame of the project:
1) we characterized the c.1584+18672A>G deep-intronic
mutation. The obtained data will be helpful to establish the
minimum mRNA level necessary to give a mild phenotype;
2) we performed NGS experiments on 24 carefully-selected
CF patients, building up a bioinformatics pipeline for data
analysis. We were able to completely diagnose 9 patients,
whereas 5 probands did not show any mutation in any of
the analyzed genes, suggesting the possible existence of an
additional locus for CF.
Spin-off for research & clinical purposes The project gave
important clues on the technical and economical feasibility of the NGS approach for CFTR screening, also leading to
the identification of mutations escaped during the traditional
molecular screening, and hence improving the CF molecular
diagnosis. The molecular characterization of identified splicing defects will pave the way for future RNA-based correction
strategies.
Studio del ruolo di mutazioni nel gene CFTR nel
modulare l’espressione fenotipica della fibrosi
cistica mediante analisi dell’mRNA
Ragioni dello studio Malgrado i sofisticati test disponibili,
l’1-5% dei pazienti affetti da fibrosi cistica (FC) non ha una
diagnosi genetica completa. Una spiegazione è la presenza
di mutazioni in regioni del gene che non vengono normalmente analizzate (gli introni) e che possono alterare la maturazione dell’RNA messaggero (mRNA). Tuttavia, la ricerca
dei difetti a livello di mRNA non viene affrontata di routine
nei laboratori diagnostici. Una possibilità alternativa è quella
di sequenziare l’intero gene, resa oggi possibile dall’avvento delle tecnologie di sequenziamento di nuova generazione
(next-generation sequencing, NGS).
Obiettivi
1. Ampliare lo spettro mutazionale della FC
2. Effettuare il sequenziamento dell’intero gene CFTR (e degli
esoni dei geni SCNN-1A, 1B e 1G codificanti per le subunità del recettore epiteliale del sodio) in pazienti affetti da FC
senza una diagnosi genetica definitiva
3. Definire il ruolo patogenetico delle nuove mutazioni studiandone gli effetti a livello dell’mRNA
Metodi
1. L’RNA è stato estratto da cellule dell’epitelio nasale ottenute
mediante brushing
2. La ricerca dei difetti che alterano la maturazione dell’mRNA
del gene CFTR è stata effettuata mediante amplificazione e
sequenziamento del trascritto CFTR
3. Il DNA di pazienti privi di una diagnosi genetica conclusiva
è stato sottoposto ad analisi NGS
4. Alcune delle mutazioni identificate sono state caratterizzate
dal punto di vista funzionale in vitro
Risultati Nel corso del progetto abbiamo:
1. effettuato la caratterizzazione della mutazione c.1584
+18672A>G fornendo dati utili per stabilire il livello minimo di mRNA necessario per determinare un fenotipo lieve
2. effettuato sequenziamento NGS su un gruppo selezionato
di 24 pazienti in collaborazione con lo Yale Genome Center
(USA), allestendo una procedura dedicata di analisi bioinformatica dei dati, e arrivando alla diagnosi completa per
9 pazienti. 5 pazienti sono risultati privi di mutazioni nei 4
geni analizzati, suggerendo la possibile esistenza di un altro
gene responsabile del fenotipo patologico.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Il progetto ha fornito
informazioni sulla fattibilità tecnico-economica dell’approccio
NGS alla ricerca di mutazioni nel gene CFTR, consentendo
anche l’identificazione di nuove mutazioni sfuggite all’analisi
genetica convenzionale. La caratterizzazione molecolare dei
difetti di splicing rappresenterà la base necessaria per lo sviluppo di strategie di correzione del difetto basate su RNA.
P LENARY SESSION 2
Approaching clinical applications
6. Investigation of cystic fibrosis airway
microbiome in patients showing a severe
decline in lung function and not responding
to conventional antimicrobial therapy
Bevivino A1, Mengoni A2, Taccetti G3, Fiscarelli E4, Manno G5
1
Unità per lo Sviluppo Sostenibile e Innovazione
Sistema Agro-Industriale, ENEA, Roma; 2Dip. Biologia
dell’Evoluzione, Università di Firenze; 3Centro FC, Ospedale
“A. Meyer”, Firenze; 4Laboratorio Microbiologia, Ospedale
“Bambin Gesù”, Roma; 5Dip. di Scienze Pediatriche,
Università di Genova (FFC Project#8/2012, Concluded)
Background CF is characterized by a progressive decline
in lung function. Several studies have evidenced that in some
patients’ the FEV1 seriously declines despite treatment with
traditional antimicrobial therapy. Interpreting the significance
of changes in %FEV1 over time requires a more in depth
comprehension of the airway microbial community compo14
Dall’alto a sinistra: Annamaria Bevivino, responsabile del progetto,
Giovanni Taccetti, Ersilia Vita Fiscarelli e Graziana Manno
sition and the assessment of whether a pathogen is only a
marker of disease severity or an independent contributor to
the loss of lung function.
Hypothesis and objectives In order to assess the underlying causes of severe lung function decline, we investigated
microbial community composition within the airways of stable and “unstable” individual patients who have showed an
important drop in FEV1 % in the last year (≥ 5%) and not responding to conventional antimicrobial therapy. Within each
group, three sub-groups of CF patients were examined: i.e,
normal/mild (%FEV1 >70); moderate lung disease (%FEV1
40-70), severe lung disease (%FEV1 <40). Our aim was to
characterize changes in airway bacterial communities around
the decline in lung function and to identify predictors for
these changes.
Methods Microbiota composition was investigated by using culture-based methods, including anaerobic cultivation,
and Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism (TRFLP) analysis.
Results Results from culture-based methodssuggest that
the severe decline in lung function of non responders (NR)
patients is not strictly related to the sole presence of Pseudomonas aeruginosa. Potentially discriminatory species for
NR group were identified: P. aeruginosa, Rothia mucilaginosa,
Streptococcus pneumoniae and Strepococcus pseudopneumoniae, Prevotella melaninogenica and Candida albicans.
Molecular analysis showed greater bacterial diversity within
sputum samples than that detected by culture. Some discriminatory T-RFs between stable (S) and NR group were found
and classified as Proteobacteria, Actinobacteria and Bacteroidetes. A significant reduced Evenness in NR group respect
to that observed in S group was found, suggesting an impaired
ecology of the bacterial community in NR patients, which
could be correlated with lung function decline. Statistically
significant differences in community diversity between moderate and normal/mild and severe lung disease were found,
suggesting the airway microbiota of patients with intermediate FEV1 values are experiencing drastic changes. Overall,
molecular results suggest that the single T-RFLP profile itself
is not predictive of the S or NR group, while more important
appear the analysis of the bacterial community as a collective whole, suggesting that a deep investigation of the genetic
diversity of airway bacterial communities by metabarcoding
and metagenomic approaches, could indeed provide new biomarkers for lung functions and response to therapy. Overall,
our results suggest that microbiological cultivation assays performed on sputum samples from CF patients do not suffice to
reveal strong differences in the diversity of cultivable microflora between stable and non-responder groups. By combining culture-dependent and culture-independent approaches,
a more comprehensive perspective of CF microbiology in S
and NR groups was found.
Spin-off for research & clinical purposes The ongoing
analysis of the microbiota community composition using 16S
rRNA gene amplicon Roche 454 pyrosequencing and metagenomic Illumina massive sequencing will permit to better
understand the new and/or emerging pathogens associated
with a rapid rate of decline in lung function, and in this way to
identify new targets for treatment and management of bacterial infections in CF patients.
Indagine sul microbioma delle vie aeree nei pazienti con fibrosi cistica che presentano un severo declino della funzione polmonare e non
rispondono alla terapia antimicrobica convenzionale
Ragioni dello studio La fibrosi cistica è caratterizzata da un
progressivo declino della funzione polmonare. In letteratura
è ampiamente riportato come alcuni pazienti, nonostante il
trattamento terapeutico convenzionale, presentino un declino più rapido e una diminuzione più severa della funzione
respiratoria (espressa come FEV1 o Volume di espirazione
forzata nel primo secondo). La comprensione del declino del
FEV1 richiede una conoscenza più approfondita della composizione della comunità microbica nelle vie aeree al fine di
capire se un patogeno può rappresentare un marcatore specifico della gravità della malattia oppure se contribuisce al
declino della funzione polmonare.
Ipotesi e obiettivi Al fine di comprendere i “fattori di rischio” del declino della funzione polmonare, è stata esplorata la composizione della comunità microbica presente nelle vie respiratorie dei pazienti stabili (S) e “non-responders”
(NR), ovvero pazienti che hanno mostrato un importante calo
del FEV1% nell’ultimo anno (≥ 5%) e che sembrano non aver
risposto alla terapia antibiotica convenzionale. All’interno di
ogni gruppo di pazienti, sono stati esaminati tre sottogruppi:
1) pazienti con funzionalità polmonare normale/lievemente
diminuita (FEV1%> 70); 2) pazienti con malattia polmonare moderata (% FEV1 40-70); 3) pazienti con severa malattia
polmonare (FEV1%<40). L’obiettivo del progetto è stato quello di caratterizzare gli eventuali cambiamenti delle comunità
microbiche (microbiota) delle vie aeree in rapporto al declino
della funzione polmonare e di identificare i possibili predittori di queste modificazioni.
Metodi La composizione del microbiota è stata studiata
utilizzando metodi coltura-dipendenti, tra cui l’analisi dei
batteri anaerobi, e tecniche molecolari coltura-indipendenti mediante la tecnica di fingerprinting Terminal Restriction
Fragment Length Polymorphism (T-RFLP).
Risultati I risultati ottenuti dai metodi colturali suggeriscono che il grave declino della funzione polmonare nei
pazienti NR non è strettamente correlato alla sola presenza
di Pseudomonas aeruginosa. Tra le specie microbiche che si
sono rivelate discriminatorie del gruppo NR sono state anche
ritrovate Rothia mucilaginosa, Streptococcus pneumoniae e
S. pseudopneumoniae, Prevotella melaninogenica e Candida
albicans. L’analisi molecolare ha rivelato una maggiore diversità batterica nei campioni di secrezioni respiratorie rispetto
a quella rilevata dai metodi colturali. I picchi T-RFLP discriminatori del gruppo NR sono stati classificati come Proteobacteria, Actinobacteria e Bacteroidetes. L’indice Eveness,
che indica la omogeneità della composizione della comunità
microbica, è risultato significativamente più basso nel gruppo NR rispetto al gruppo S, suggerendo che un’alterata ecologia della comunità batterica nei pazienti NR possa essere
correlata al declino della funzione polmonare. Il gruppo dei
pazienti con malattia polmonare di gravità moderata ha presentato differenze statisticamente significative nella diversità
della comunità microbica rispetto ai gruppi di pazienti con
lieve e severo declino della funzione polmonare, suggerendo che il microbiota nelle vie aeree dei pazienti con valori
intermedi di FEV1 sta subendo cambiamenti importanti nella
composizione della comunità microbica. Complessivamente, i risultati molecolari suggeriscono che il singolo profilo
T-RFLP non è di per sé predittivo dell’appartenenza al gruppo S o NR, ma che è importante considerare la comunità
batterica colonizzante le vie aeree dei pazienti FC come un
unicum, per la cui analisi è necessario un approccio di metabarcoding e di metagenomica, i soli a poter fornire nuovi
biomarcatori della funzione polmonare e della risposta alla
terapia. Complessivamente, i risultati ottenuti suggeriscono
che le analisi dei campioni respiratori di pazienti FC basate
sui metodi di coltura non sono sufficienti a rivelare differenze
nella diversità della microflora coltivabile tra i gruppi stabili
e non- responders. In conclusione, grazie alla combinazione
di approcci coltura-dipendenti e coltura-indipendenti è stata
ottenuta una più ampia e completa visione della microflora
totale nei pazienti S e NR.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Le analisi in corso
15
di metabarcoding e di metagenomica porteranno alla scoperta di nuovi microrganismi coinvolti nella malattia polmonare e di nuovi geni che li caratterizzano. Queste conoscenze
costituiranno la base per la messa a punto di nuove strategie
contro le infezioni respiratorie FC.
7. Testing human monocytes as a new tool for
clinical and preclinical research in CF
Sorio C1, Buffelli MR2
Dip. di Patologia e Diagnostica, Università degli Studi di
Verona; 2Dip. Scienze Neurologiche, Neuropsicologiche,
Morfologiche e Motorie, Università degli Studi di Verona
(FFC Project#26/2011, Concluded)
1
Claudio Sorio, primo a destra e Mario Buffelli, primo a sinistra,
con il gruppo di ricerca
Background Leukocytes have previously been shown to express detectable levels of the Cystic Fibrosis Transmembrane
Conductance Regulator (CFTR) protein. We have recently developed a functional assay based on single cell fluorescence.
Hypothesis and objectives We aim to verify whether blood
leukocytes represent a useful tool to evaluate CFTR expression and function in human subjects.
Methods Presence of CFTR protein in monocytes, lymphocytes and polymorphonuclear cells was analysed by flow
cytometry using 200 μl peripheral whole blood from noncystic fibrosis (CF) and CF individuals homozygous for class I
or class II and various combinations of CFTR mutation classes. A total of 40 CF subjects were analysed. We also measured
CFTR activity, by patch clamp technique, in healthy and CF
human monocytes and related it to fluorescence functional
assay results. Next, we evaluated the effects of the in vitro
treatment in monocytes from F508del CF patients with a
chemical corrector, Vertex-325.
Results CFTR protein was detected in monocytes and lymphocytes. CF individuals express decreased levels of protein
according to CFTR mutation classes. Analysis of polymorphonuclear cells gave inconclusive results. Whole cell recording
demonstrate the presence of a functional CFTR in monocytes
and demonstrate that, when cells carrying the F508del mutation are tested, these can respond to a CFTR corrector. We
have applied monocyte assay to evaluate two clinical cases requiring functional assays for the correct diagnosis, one
of which was an adult patient carrying the complex allele
S977F/T5TG12 in trans with the F508del mutation. We show
a concordance among monocyte and nasal potential difference assays.
Spin-off for research & clinical purposes The method
described set the basis to utilize specific blood leukocyte
populations, namely monocytes, as suitable cells to monitor
changes in CFTR expression and function in CF patients. Access to these cells is minimally invasive and it may be used in
diagnostic settings and for the evaluation of drugs whose effi16
cacy can depend on increased CFTR protein expression levels
or function. Future studies (proj. FFC #6/2013) aim to extend
the findings and to translate these results in user-friendly assays more easily applicable to clinical settings.
Valutazione funzionale dei monociti umani
come nuovo strumento per la ricerca clinica e
preclinica in fibrosi cistica
Ragioni dello studio È stato precedentemente mostrato che
i leucociti esprimono un livello misurabile di proteina Cystic
Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR). Abbiamo recentemente sviluppato un saggio funzionale basato
sull’analisi di fluorescenza su singola cellula.
Ipotesi e obiettivi Verifica dell’utilità dei leucociti come
modello cellulare per la valutazione dell’espressione e funzione di CFTR.
Metodi La presenza di CFTR in monociti, linfociti e cellule
polimorfonucleate è stata analizzata con citometria a flusso
usando 200 μl di sangue periferico da individui senza fibrosi
cistica (FC) e 40 soggetti FC con varie combinazioni di mutazioni CFTR. Abbiamo inoltre misurato l’attività del canale
CFTR con la tecnica “patch clamp” in monociti di soggetti
sani e FC in parallelo con la tecncia di fluorescenza su singola cellula. Successivamente abbiamo valutato l’effetto in
vitro del trattamento dei monociti nei pazienti con mutazione
omozigote F508del con il correttore chimico Vertex-325.
Risultati La proteina CFTR è stata misurata in monociti e
linfociti mediante citometria a flusso che ha evidenziato una
differenza significativa tra individui normali e affetti da FC.
L’analisi delle cellule polimorfonucleate ha dato risultati inconcludenti. Il “whole cell recording” ha dimostrato la presenza del CFTR funzionale nei monociti e che in presenza di
mutazione F508del omozigote queste cellule possono rispondere ad un farmaco correttore. Abbiamo applicato il saggio
dei monociti per valutare due casi che richiedevano l’utilizzo
di saggi funzionali per ottenere una corretta diagnosi. Uno di
questi era un paziente adulto portatore dell’allele complesso
S977F/T5TG12 in trans con la mutazione F508del. Abbiamo
dimostato la concordanza tra il saggio su monociti e test di
differenza di potenziali nasali.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Il metodo pone le
basi per utilizzare specifiche popolazioni di leucociti del sangue, in particolare i monociti, come cellule adatte a seguire la
variazione di espressione e funzione di CFTR in pazienti FC.
L’accesso a queste cellule è poco invasivo e può essere usato
sia in procedure diagnostiche sia per la valutazione dell’efficacia di farmaci che agiscano su CFTR incrementandone espressione e/o funzione. Futuri studi (progetto FFC#6/2013) avranno
l’obiettivo di estendere questi studi e tradurre questi risultati in
un saggio più facilmente applicabile ad un contesto clinico.
8. DWI (Diffusion weighted Imaging) a new
tool to assess inflammation in CF population
with pulmonary exacerbation
Morana G, De Leo F, Bertolo S, Ciet P, Ros M, Mazzaro A
Servizio Fibrosi Cistica e Unità di Radiologia, Ospedale Ca’
Foncello, Treviso (FFC Project#25/2011, Concluded)
Background Currently, no sensitive and radiation-free methods are available to localize and quantify lung inflammation in
CF population. Today, the Computed Tomography (CT) is the
gold standard for the diagnosis of lung structural changes, but
it has disadvantages, the most important one being exposure
to relatively high amount of ionizing radiation. The magnetic
resonance of the lung (MRI) have made possible to obtain
Giovanni Morana, secondo da destra, e il suo gruppo di ricerca
morphological and also functional information. The diffusion
weighted imaging (DWI) could be a promising tool to detect
inflammation sites in the lung in patients with CF.
Hypothesis and objectives The hypothesis of the present
study is that the DWI is able to recognize the lung inflammation. The aim of this study is to assess the sensitivity of
lung-MRI to monitor inflammation and disease in CF lung, in
particular to assess the correlation between DWI features and
lung disease in CF patients, both at the onset and after resolution of an acute exacerbation episode.
Method Were enrolled 30 CF patients with pulmonary
exacerbation treated with intravenous antibiotic (cases) and
30 CF patients in stable condition (controls). The 30 cases,
after the diagnosis of respiratory exacerbation with the criteria of Rosenfeld, were subjected to the first MRI examination.
The MRI was repeated at the end of therapy (after 20 days).
Similarly the control group were subjected to 2 MRI within 20
days. The morphological images were evaluated with the Brody score while the funtional images with the DWI score and
with an algorithm developed by the research group in Matlab.
The statistical analysis was carried out using Spss and Excel.
Results The lung DWI signal in the cases group is high at
the onset (first examination) and gets lower after the resolution of the exacerbation episode while in the controls group
there aren’t significant changes in diffusion signal. For the Brody score there is a statistically significant difference between
patients “exacerbated” and “stable” patients both at the first
and second examination, while for the DWI the difference
no longer occurs at the second examination (post treatment).
Spin-off for research and clinical purposes This study
could help identify and quantify lung inflammation and then
validate a new method for the evaluation of pulmonary inflammatory lesions. The objective is, therefore, to allow a
more efficient management of CF patients monitoring the pulmonary inflammatory conditions using an imaging systems
like MRI that does not expose the patient to ionizing radiation.
polmonare e nel monitoraggio della terapia. L’obiettivo è
quello di valutare la correlazione tra le alterazioni DWI e
la patologia polmonare nei pazienti FC, sia in condizioni
basali, sia all’esordio che dopo risoluzione di un’esacerbazione respiratoria.
Metodi Nello studio sono stati arruolati 30 pazienti FC
(casi) con esacerbazione polmonare che necessitavano di
trattamento antibiotico e 30 pazienti FC in condizioni stabili
(controlli). I 30 casi, classificati come tali mediante i criteri
di Rosenfeld, sono stati sottoposti a una RM, ripetuta poi al
termine del ciclo di terapia (dopo circa 2 settimane). Analogamente i controlli sono stati sottoposti a due RM a distanza
di 20 giorni l’una dall’altra. Le immagini RM morfologiche
sono state valutate con lo score di Brody modificato, mentre
le immagini funzionali DWI con un nuovo score ideato dal
gruppo di ricerca e con un algoritmo sviluppato in Matlab.
L’analisi statistica è stata svolta con Spss e Excel.
Risultati Nel gruppo degli esacerbati, entrambi gli score
(Brody e DWI) mostrano una differenza statisticamente significativa (dss) tra il primo e il secondo esame mentre non esiste
una dss nel gruppo degli stabili. Esiste inoltre una dss tra i
pazienti “esacerbati” e “stabili“ sia al primo esame che al
secondo per quanto riguarda lo score di Brody, mentre per la
DWI la differenza non si verifica più al secondo esame (post
trattamento).
Possibili ricadute per ricerca e clinica Sembra che la DWI
riesca ad identificare l’infiammazione attiva polmonare. Potrebbe pertanto avere un ruolo importante nella valutazione
della flogosi e nel monitoraggio dell’efficacia terapeutica in
pazienti con esacerbazioni utilizzando un sistema di imaging
come la RM che non espone i pazienti a radiazioni ionizzanti.
9. Risk factors for poor outcomes in Cystic
Fibrosis newborns diagnosed by neonatal
screening in Italy: years 2009-2011
Repetto T1, Buzzetti R2, Cirilli N3, Padoan R4, Piccinini P5,
Vecchini I6, Zavataro L1
1
A.O.U. “A. Meyer”, Centro Regionale Toscano Fibrosi
Cistica, Firenze; 2Fondazione Ricerca Fibrosi Cistica
onlus; 3Cystic Fibrosis Referral Care Center, Mother-Child
Department, United Hospitals Salesi Children’s Hospital,
Ancona; 4Ospedale dei Bambini di Brescia, Centro regionale
di supporto per la fibrosi cistica; 5Monitor, Statistico libero
professionista, Bergamo; 6Monitor libero professionista,
Firenze (FFC Project#19/2012, Concluded)
DWI (Diffusion Weighted Imaging), un nuovo
metodo per valutare l’infiammazione nella popolazione FC con esacerbazione polmonare
Ragioni dello studio Attualmente non esistono metodiche
non irradianti per valutare e quantificare l’infiammazione polmonare. La tomografia computerizzata (TC) è l’unica metodica
a fornire informazioni locali sulle aree da trattare, e tuttavia,
data l’esposizione a radiazioni ionizzanti, il suo uso è limitato, specie nella popolazione FC, costituita in gran parte da
pazienti pediatrici. L’introduzione della risonanza magnetica
polmonare (RM) ha permesso di ottenere informazioni non
solo morfologiche, ma anche funzionali. Tra le metodiche funzionali, la DWI applicata al polmone potrebbe essere di grande utilità nello studio della flogosi nei pazienti FC sia per la
diagnosi precoce che per il follow-up delle infezioni.
Ipotesi e obiettivi Studiare l’efficacia della DWI nella valutazione della flogosi in pazienti con esacerbazione
Teresa Repetto, responsabile del
progetto
Background Cystic fibrosis neonatal screening (CFNBS) is
widely expanded and implemented on the basis that early
identification of babies with Cystic Fibrosis (CF) improves
their outcome.
Hypothesis and objectives The first aim of our study was
17
the follow-up of CF newborn diagnosed by NBS in Italy to
identify risk factors associated with poor clinical outcomes.
The secondary aim is to assess the CF patients identified
after a negative CFNBS.
Methods Our survey (an observational longitudinal prospective cohort study and a nested case-control study) includes CF infants born and diagnosed in the years 20092010-2011 recruited in the 16 CF care Centres representative
of all the Italian regions performing CFNBS.
Results We have collected data from 399 children. Among
them 21 were not screened and later diagnosed by symptoms. 378 were screened: 366 of them were true positive
(219 with classical CF, 53 with meconium ileus [MI], 93 with
“equivocal” CF, 1 missed) and 12 were false negative.
All subjects were evaluated according to some clinical
outcomes as weigh , height, Pseudomonas (Ps) infection. The
presence of low weight, short stature, Ps infection defines
cases with a poor outcome. The rate of those cases was 20%:
19.8% in patients with classical CF diagnosed by screening,
1.8% in “equivocal“ diagnosis, 40 % in MI, 33% in CF diagnosed by symptoms and 40% in CFNBS false negatives. In
order to identify risks factors associated with poor outcomes
we considered 34 cases and 162 controls. Not statistically
significant associations were found with: CF Center, gender,
genotype, ethnicity, nationality and occupation of father and
mother, age at diagnosis, physiotherapy. Instead, significant
association was found with pancreatic insufficiency (OR =
3.065 [95% CI 1.02 to 9.18, P <0.05]). About the secondary aim, we found in this study 12 patients false negative at
CFNBS: 7 classical CF, 5 equivocal CF, 2 MI. The cause of
false negativity was, in all patients, the value of IRT below
the cut off: 10 patients at basal IRT, two at the second IRT.
The adverse outcomes in this group of patients was higher
(40 %) than that of classical CF. and close to the patients not
screened.
Spin-off for research & clinical purposes Clinicians should
revise and implement the treatment protocols for categories
of patients who have an increased risk of developing complications as identified by this study
Fattori di rischio per esiti sfavorevoli nei neonati
FC diagnosticati tramite lo screening neonatale
in Italia
Ragioni dello studio Lo screening neonatale per la Fibrosi
Cistica è ormai largamente implementato sulla base del presupposto che una diagnosi precoce migliora gli esiti clinici
Ipotesi e obiettivi L’obiettivo primario di questo studio è
stato quello di verificare l’andamento clinico nei bambini
diagnosticati in Italia per screening neonatale.
Metodi Abbiamo raccolto dati di 399 bambini. Di questi, 21 non erano stati sottoposti a screening ma diagnosticati
in seguito per sintomi. I restanti 378 erano stati sottoposti a
screening: 366 risultati veri positivi (219 con FC classica, 53
con ileo da meconio, 93 con FC non classica e 1 non classificabile), mentre 12 sono risultati falsi negativi. I dati sono
stati raccolti nei 16 centri FC di tutte le regioni Italiane che
hanno lo screening neonatale. Tutti i soggetti sono stati valutati secondo alcuni indicatori clinici quali peso, altezza,
infezione da Pseudomonas aeruginosa (Ps). La presenza di
basso peso, bassa statura, infezione da Ps definisce i casi con
esito sfavorevole.
Risultati La percentuale dei casi con esito sfavorevole ad
un anno di età è stata complessivamente del 20.5 %: 19,8 %
nel gruppo di pazienti con FC classica diagnosticati per screening, 1,8% nelle diagnosi FC non classica, 40% nei pazienti
con ileo da meconio, 33% nei diagnosticati per sintomi e
40% nei falsi negativi.
È stata fatta una correlazione fra gli esiti clinici sfavorevoli
e altri fattori che possono esserne stati la causa: non sono ri18
sultati statisticamente significative le associazioni con: Centri
FC, genere, genotipo, nazionalità e occupazione paterna e
materna, età alla diagnosi, fisioterapia. Significativa invece
l’associazione con insufficienza pancreatica (OR = 3,065 (IC
95% da 1,02 a 9,18; p<0,05)). L’obiettivo secondario dello
studio era quello di analizzare i dati dei pazienti risultati falsi
negativi allo screening: abbiamo trovato 12 soggetti. La causa
della falsa negatività è stata per tutti il dosaggio di IRT (che è il
primo esame di screening) al di sotto della soglia di positività.
In questo gruppo di pazienti la percentuale dei casi con esiti
avversi era alta (40%) e simile a quella del gruppo di pazienti
non sottoposti a screening.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Questo studio evidenzia categorie di pazienti con maggior rischio di sviluppare complicanze: i clinici dovrebbero, per queste categorie,
rivedere e implementare i protocolli di trattamento.
10. New strategies for clinical application
of noninvasive prenatal diagnosis of cystic
fibrosis based on the analysis of fetal mutated
alleles in maternal plasma
Ferrari M1, Cretich M2
Lab. Biologia Clinica Molecolare e Citogenetica, Università
Vita-Salute HSR, Milano; 2Ist. di Chimica del Riconoscimento
Molecolare, CNR, Milano (FFC Project#7/2011, Concluded)
1
Maurizio Ferrari, al centro, con il suo gruppo di ricerca
Background The possibility to retrieve fetal DNA from
maternal plasma has made available a new source of fetal
genetic material for noninvasive analysis of numerous fetal
pathological conditions. Nevertheless, due to the scarcity of
fetal DNA in maternal plasma and the difficulty in detecting
fetal mutated alleles noninvasive prenatal diagnosis (NIPD)
has not yet attained a widespread clinical application.
Hypothesis and objectives Our goal is to optimize simple
and accurate tests for the noninvasive analysis of fetal paternal inherited mutation or polymorphism in those couples in
which the parents carry the same mutation, which combine
high sensitivity, speed and ease of use during the first trimester of pregnancy. In cases in which the fetus had inherited
the paternal wild-type allele it is not necessary to proceed
with invasive procedure (in the worse hypothesis the fetus is
a carrier for the maternal mutation).
Methods Two main research lines have been investigated: the development of amplification protocols based on
CO-amplification at Lower Denaturation temperature-PCR
(COLD-PCR) combined with Sanger sequencing and highly
sensitive microarray substrates which could allow the detection of fetal minority sequences without any enrichment
strategy.
Results In total, 12 noninvasive prenatal diagnoses were
performed including 8 cases where the father carried the
F508del mutation (in 5 of these the fetus inherited the paternal mutation), 2 cases where the father carried the N1303K
mutation (in both of these the fetus inherited the paternal
wild-type allele) and one case in which the father carried
the G542X or the 2183AA>G mutation and the fetuses inherited the paternal wild-type allele.
The results obtained by COLD-PCR and microarray were
in complete concordance with those obtained on fetal DNA
extracted from chorionic villi. Moreover, we genotyped a total of 28 couples for 3 common polymorphisms present in
CFTR gene. In 8 couples we proceed with the analysis of
fetal paternal inherited polymorphism. Through subsequent
linkage studies it could be possible identify if the fetus inherited the paternal mutated allele.
Spin-off for research & clinical purposes The identification of minority mutated alleles is one of the major challenges in future molecular medicine due to its important
implications in early diagnosis and clinical management. We
plan to optimize assays which could be easily transferable to
clinical setting for early NIPD.
Nuove strategie per applicazioni cliniche alla
diagnosi prenatale non invasiva di fibrosi cistica:
analisi di alleli fetali mutati nel plasma materno
Ragioni dello studio La scoperta del DNA di provenienza
fetale nel plasma materno ha dato impulso allo sviluppo
di procedure alternative di diagnosi prenatale che non costituiscano un rischio per il feto. Il DNA fetale nel plasma
materno, oltre ad essere in concentrazione molto scarsa, si
trova in presenza di un grande eccesso di DNA di origine
materna, complicando notevolmente l’identificazione delle
mutazioni fetali.
Ipotesi e obiettivi Ci siamo proposti di sviluppare due strategie accessibili dotate di elevata sensibilità e accuratezza,
per l’identificazione dell’allele fetale ereditato per via paterna. Qualora il feto erediti l’allele paterno “wild-type” non
sarà necessario procedere con la diagnosi prenatale invasiva,
nella peggiore delle ipotesi sarà un soggetto portatore sano.
Si potranno così ridurre del 50% le diagnosi invasive.
Metodi Reazione di CO-amplification at Lower Denaturation temperature-PCR (COLD-PCR) un metodo sviluppato per arricchire sequenze mutate minoritarie, seguito da
sequenziamento. Sistema microarray che ci ha consentito
l’identificazione diretta di sequenze fetali mutate.
Risultati Sono state effettuate in totale 12 diagnosi prenatali. In 8 coppie il padre era portatore delle mutazioni
F508del (in 5 casi i feti hanno ereditato la mutazione paterna), in 2 coppie era portatore della mutazione N1303K (in
entrambi i casi i feti hanno ereditato l’allele paterno wildtype) o delle mutazioni G542X e 2183AA>G (in entrambe
le coppie i feti hanno ereditato l’allele paterno wild-type).
I risultati ottenuti applicando il protocollo di COLD-PCR
e la tecnologia microarray sono equivalenti e concordano
con quelli delle metodiche invasive convenzionali. Inoltre
abbiamo genotipizzato un totale di 28 coppie per 3 tra i
polimorfismi più frequenti nel gene CFTR per poter analizzare anche coppie in cui i genitori sono portatori della
stessa mutazione. In 8 coppie in cui la madre è risultata
omozigote e il padre eterozigote si è proceduto con la diagnosi per determinare se il figlio avesse ereditato l’allele
paterno non condiviso dalla madre. Con studi di segregazione famigliare sarà poi possibile completare la diagnosi
sulla mutazione paterna.
Possibili ricadute per ricerca e clinica I sistemi innovativi da noi proposti potrebbero rappresentare un modello di
riferimento per la diagnosi prenatale non-invasiva di malattie genetiche ed essere facilmente trasferibili nelle cliniche
ginecologiche e nei laboratori specializzati del sistema sanitario nazionale.
11. New drugs for Burkholderia cepacia from
Antarctic bacteria
Fani R1, Tutino ML2, Rovero P3
1
Dip. Biologia dell’Evoluzione, Università di Firenze; 2Dip.
Chimica Organica e Biochimica, Università Federico II,
Napoli; 3Dip. Scienze Farmaceutiche, Università di Firenze
(FFC Project#12/2011, Concluded)
Renato Fani, quinto da destra, e il suo gruppo di ricerca
Background and objectives The lung infections in Cystic
Fibrosis (CF) patients are usually caused by Gram-negative
organisms, including bacteria belonging to the Burkholderia genus. In particular, members of the B. cepacia complex
(Bcc complex) possess high level of multidrug resistances
and virulence determinants, making their eradication difficult. To overcome these difficulties, recently research has
been focused on the discovery of new and efficient antibacterial compounds. In this context microorganisms isolated
from extreme environments have begun to capture the attention of scientists. Bacteria inhabiting Antarctica have to
face adverse environmental conditions. Hence, they adopt
peculiar survival strategies, which may rely on the synthesis
of antimicrobial compounds. Thus, Antarctica could represent an untapped environment for the discovery of new
natural compounds with antibiotic activities to be exploited
in the control of infections in CF patients.
Results The research activity performed in these two years
revealed that all the hundreds of Antarctic bacterial strains
tested were able to to inhibit the growth of Bcc strains by
producing one (or more) antimicrobial molecules that very
likely are VOCs (volatile organic compounds), most of which
are sulphur-containing. It has been demonstrated that each
Antarctic bacterium tested is able to synthesize a mixture of
different VOCs. Moreover, the whole body of data obtained
strongly suggests that the different VOCs might act simultaneously and in a synergistic fashion to inhibit the growth of Bcc
strains. Besides, the inhibitory activity appeared to be specific
toward the Bcc cell and the “Antarctic” VOCs were not able
to antagonize the growth of other bacteria and to colonize
the human body. Some of the genes hypothetically involved
in the biosynthesis of VOCs have been identified through next
generation sequencing and analysis of the whole genome of
26 Antarctic bacteria.
Spin-off for research and clinical purposes It is quite interesting that in the course of the experiments it was not
possible to isolate any spontaneous Bcc mutant able to grow
in the presence of Antarctic VOCs; if this finding might interfere with the possible identification of the Bcc molecular
targets of Antarctic VOCs, on the other side, this might represent an advantage since the VOCs might be utilized as
antimicrobials without the appearance of resistant mutants,
and this is probably due to the fact hat the VOCs may act
simultaneously and synergistically toward multiple and different molecular targets.
19
Nuovi farmaci contro Burkholderia cepacia ricavati da batteri antartici
Ragioni e obiettivi dello studio Tra i responsabili delle infezioni polmonari dei pazienti FC vi sono i batteri che appartengono al Burkholderia cepacia complex (Bcc), microrganismi
capaci di resistere a molti antibiotici, rendendo complicata
la loro eradicazione dall’ospite. Per questo motivo, la ricerca
è adesso orientata alla scoperta ed alla caratterizzazione di
nuovi ed efficienti antibiotici. In questo contesto, particolare
attenzione stanno riscuotendo i microrganismi provenienti
da ambienti estremi, come l’Antartide. I batteri che vivono
in questo ambiente, caratterizzato da condizioni ambientali
estreme, adottano particolari strategie di sopravvivenza, tra
cui la produzione di sostanze capaci di inibire la crescita di
altri microrganismi. L’Antartide può perciò rappresentare una
nuova e straordinaria fonte di nuove molecole antibiotiche
capaci di inibire la crescita dei batteri appartenenti al Bcc, la
cui identificazione rappresenta lo scopo di questo progetto
di ricerca.
Disegno dello studio L’attività sperimentale ha previsto la
valutazione dell’ attività anti-Bcc di centinaia di batteri antartici.
Risultati I dati sperimentali hanno dimostrato che tutti i
batteri antartici, appartenenti a diversi generi e diverse specie
e isolati da colonna d’acqua, spugne e sedimenti, sono capaci di inibire la crescita dei ceppi del Bcc (soprattutto quelli
di origine clinica). La maggior parte di queste molecole sono
state identificate: sono volatili (VOCs), molte sono solforate, ed ogni singolo batterio antartico produce una miscela di
VOCs diversi che, probabilmente, agiscono sinergicamente e
simultaneamente sulle cellule del Bcc impedendone la moltiplicazione. È importante il fatto che queste molecole siano
specifiche per i batteri del Bcc; sembrano infatti non avere
azione inibitoria contro altri batteri che colonizzano l’uomo.
Alcuni dei geni che potrebbero essere coinvolti nella sintesi
dei VOCs sono stati identificati grazie al sequenziamento ed
all’analisi del genoma di 26 batteri antartici.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Particolarmente
interessante è il fatto che, nel corso di tutti gli esperimenti
effettuati durante il biennio, non è stato isolato alcun mutante del Bcc resistente ai VOCs antartici. Se da una parte
questo risultato potrebbe impedire una facile identificazione
dei bersagli molecolari dei VOCs, dall’altra apre la possibilità
di utilizzare questi VOCs come molecole antimicrobiche senza che si verifichino eventi di resistenza da parte dei batteri
del Bcc, poiché i VOCs potrebbero agire simultaneamente su
molti bersagli cellulari.
SHORT COMMUNICATIONS 1 (COMMENT TO POSTERS)
Genetics
12. A field study in an area of extensive
carrier screening for cystic fibrosis
Castellani C1, Picci L2
1
Centro Regionale FC, Azienda Ospedaliera Universitaria,
Verona; 2Clinica Pediatrica, Azienda Ospedaliera, Padova
(FFC Project#8/2011, In progress)
Carlo Castellani, responsabile
del progetto
Background Our project extends the monitoring of carrier
screening taking place in a large part of the Veneto Region.
Hypothesis and objectives 1)To continue the monitoring
of carrier screening and its relationship with Cystic Fibrosis
incidence. 2) To investigate the orientation of couples of
childbearing age towards the practice of Cystic Fibrosis Carrier Screening. 3) To establish a network of laboratories and
professionals in the field with the ultimate goal of disseminating and sharing Good Practices. 4) To facilitate improvements
in the practice of Carrier Screening in the study area through
an increased dissemination of information for non-specialists
physicians and, if possible, by centralizing genetic counseling
for carrier couples in specialized centers.
20
Methods The main activities planned by the project are:
1) Creation of a website providing the information required
for a mindful choice of Cystic Fibrosis Carrier Test; the site
also acts as a tool to facilitate collaboration within the Network of Laboratories and with professionals in the field. 2)
Creation and development of a Network of Laboratories and
healthcare providers in the field. 3) Constant monitoring of
laboratories results.
Preliminary results 1) Website has been finalized and is
available on-line at the following address: www.testfc.org.
2) The collaboration with a group of gynecologists to study
the orientation of couples towards the screening practice has
been activated. 3) The collection of data on Carrier Screening
for the latest years has been completed. 4) Preliminary statistical analysis of the collected data has been performed: the
inverse correlation between incidence and number of tests
performed is confirmed. 5) A Veneto Network of laboratories has been created, and sharing of information and analysis
protocols has been obtained.
Spin-off for research and clinical purposes 1) Positive effect on the practice of Carrier Screening in the study area
through a process of standardization of the practice. 2) The
substantiation of the relationship between Carrier Screening
and Cystic Fibrosis incidence opens the way to HTA studies.
Analisi dello screening del portatore di fibrosi
cistica su un ampio territorio
Ragioni dello studio Il nostro progetto sta proseguendo
l’attività di monitoraggio dello screening del portatore già in
corso da anni in buona parte del Veneto.
Ipotesi e obiettivi 1) Proseguire l’attività di monitoraggio
dello screening del portatore e della sua relazione con l’incidenza della Fibrosi Cistica. 2) Indagare l’orientamento delle
coppie in età fertile verso la pratica dello Screening del Portatore di Fibrosi Cistica. 3) Costituire un Network di Laboratori
e di professionisti del settore con l’obiettivo ultimo di dif-
fondere e condividere Buone Pratiche. 4) Apportare miglioramenti nella pratica dello screening del portatore nell’area
oggetto di studio grazie a una maggiore diffusione dell’informazione per i medici non specialisti e, se possibile, grazie
anche alla centralizzazione della consulenza genetica per le
coppie di portatori in centri specialistici.
Metodi Le principali azioni previste dal progetto sono:
1) Creazione di un sito web che offre le informazioni necessarie per una scelta consapevole del test del portatore
di Fibrosi Cistica; il sito funge da spazio di condivisione
quale strumento per facilitare la collaborazione all’interno
del Network di Laboratori e con i professionisti del settore.
2) Creazione e sviluppo di un network di laboratori e di
operatori sanitari del settore. 3) Monitoraggio continuo dei
risultati dei laboratori
Risultati preliminari 1) Sito web ultimato e fruibile on-line
al seguente indirizzo: www.testfc.org. 2) Attivata la collaborazione con un gruppo di ginecologi per lo studio dell’orientamento delle coppie verso la pratica dello Screening.3) Ultimata la raccolta dati sull’attività di Screening del portatore
per gli ultimi anni. 4) Preliminare elaborazione statistica dei
dati raccolti, si conferma la correlazione inversa tra incidenza e numero di test eseguiti. 5) Creazione di un Network Veneto di laboratori per la condivisione dei protocolli d’analisi
e delle informazioni e per la costituzione di una rete di operatori sanitari attivi nel settore; in questa fase siamo impegnati
nel processo di omogeneizzazione di Buone Pratiche.
Possibili ricadute per ricerca e clinica 1) effetto positivo
sulla pratica dello screening del portatore nell’area oggetto di
studio attraverso un processo di uniformazione della pratica;
2) conferma della relazione tra screening del portatore e incidenza della Fibrosi Cistica.
13. European Cystic Fibrosis Modifier Gene
Study
Corvol H , Cabrini G
1
Pediatric CF Center of Trousseau Hospital - Inserm U938
/ UPMC, Paris, France; 2Dip. Patologia e Diagnostica,
Università di Verona (FFC Project#5/2011, In progress)
1
2
Harriet Corvol, ottava da destra, con i collaboratori
Background Considerable clinical diversity exists among patients with the same CFTR mutations, especially regarding the
lung disease severity. In France, a national study on CF modifier genes has been underway since 2006 and more than 4200
French CF patients already participated. Similar independent
initiatives have been conducted in several European countries
(Italy, United Kingdom, Ireland, Belgium and Czech Republic).
However, the population size of each separate study limited
significantly the impact of the results obtained so far.
Hypothesis and objectives Reassembling these independent studies into a large European Consortium appears essen-
tial. Our aim is to amalgamate French and EU-wide clinical
and DNA data to go beyond current approaches pioneered in
North America using a new approach that has not previously
been applied in large CF populations, namely, haplotype and
single gene approaches studies in combination.
Methods Together, French, British, Irish, Italian, Belgian and
Czech CF experts are forming an European consortium to sequence the genomes of participants within their study populations (each numbering over a hundred participants). The
final results will be pooled. The scientific program consists
of several stages: 1) recruitment of the CF patients from all
the CF participating centers in Europe (approximately 9000 to
10000 patients); 2) establishment of a collection of well defined clinical data on a longitudinal basis; 3) storage of DNA
at the Genethon DNA and cell bank (Evry); 4) phenotype
analyses allowing extreme disease phenotype determination;
5) genetic analyses at the Centre National de Genotypage
(Evry); 6) further genotype/phenotype association analyses,
7) replication in independent CF cohorts.
Preliminary results The progression of the project is now
concentrating all the efforts on the collection of blood samples, DNA extraction, and collection of homogeneous clinical
data. As far as the Italian branch of the project is concerned,
we completed all the procedures concerning the authorizations of the local Ethical Committees for all the 12 Italian CF
Center participating in the project. After that, the collection of
the biological samples and clinical data started successfully.
Spin-off for research & clinical purposes The study wishes
to contribute to the identification of genetic factors other than
the CFTR mutations that could impact on the severity of CF.
Identification of these modifier genes is a great challenge that
should offer not only a way to distinguish those patients at risk
of developing a more severe disease and to adapt a care accordingly, but also to better understand the physiopathological mechanisms of CF and enable the development of new
therapies.
Studio Europeo sui geni modificatori in fibrosi
cistica
Ragioni dello studio È osservazione condivisa come vi sia
una notevole diversità clinica tra pazienti pur aventi la stessa
mutazione del gene CFTR, in particolare per quanto riguarda
la gravità ed il decorso della patologia polmonare. In Francia
è stato intrapreso sin dal 2006 uno studio nazionale a questo
riguardo, al quale hanno già partecipato più di 4200 pazienti
affetti da fibrosi cistica. Purtroppo, le dimensioni delle popolazioni in ciascuno studio separato hanno limitato significativamente l’impatto dei risultati ottenuti sinora.
Ipotesi ed obiettivi Rilanciare questi studi separati unificandoli in un largo Consorzio Europeo appare fondamentale.
Il nostro scopo è di raccogliere ed omogeneizzare i dati clinici ed i campioni di DNA di un largo campione nonchè di
utilizzare nuovi approcci di studio genetico.
Metodi Assieme, gli esperti delle nazioni partecipanti formano un Consorzio Europeo con lo scopo di sequenziare
il genoma dei pazienti fibrocistici partecipanti. I Risultati
finali verranno omogeneizzati in un unico pool. Il programma consiste di diversi stadi successivi: 1) reclutamento dei
pazienti fibrocistici; 2) creazione e consolidamento di un
database con dati clinici ben stabiliti su base longitudinale; 3) banking del DNA presso la facility Genethon (Evry);
4) analisi dei fenotipi con determinazione degli estremi; 5)
genotipizzazione al Centro Nazionale di Genotipizzazione
di Genethon (Evry); 6) ulteriori analisi di associazione genotipo/fenotipo; 7) studi di replicazione in coorti indipendenti
di pazienti fibrocistici.
Risultati preliminari Lo stato di avanzamento del progetto
vede attualmente gli sforzi concentrati sul reclutamento dei
pazienti eleggibili, sulla raccolta dei campioni di DNA e dei
21
dati clinici su database confrontabili con gli altri centri europei. Sono state attualmente completate con successo tutte
le procedure richieste dai Comitati Etici locali dei 12 Centri
fibrosi cistica italiani partecipanti al progetto ed è iniziata la
fase di raccolta campioni e dati clinici, che precede l’analisi
genetica.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Lo studio intende
contribuire alla identificazione di varianti geniche implicate
nella gravità della malattia. L’informazione derivata da questo
studio potrà permettere di identificare non solo i pazienti a
rischio di sviluppare una malattia polmonare più grave e di
adottare quindi cure più incisive, ma anche di avanzare nella
comprensione dei meccanismi fisiopatologici della fibrosi cistica utili a sviluppare o a trasferire da altre patologie terapie
indirizzate a nuovi bersagli molecolari.
14. Nasal epithelial cells as a novel diagnostic
approach for cystic fibrosis and CFTR relateddisorders
Castaldo G
CEINGE-Biotecnologie Avanzate scarl, Napoli (FFC
Project#7/2013, New)
Giuseppe Castaldo, secondo da sinistra, e i suoi collaboratori
Background Patients with cystic fibrosis (CF) have generally specific symptoms, increased sweat chloride and 2 mutations in the CFTR gene. In addition to the classic form of the
disease have been described atypical forms that appear with
atypical symptoms, normal or borderline sweat test and often
a single mutation (particularly if we use a panel of mutations).
The subsequent sequencing analysis can demonstrate a second mutation, however, in many cases it may be of uncertain
pathogenetic significance and requires a complex analysis in
vitro to determine if it is a mutation causing disease or a polymorphism without effects. In such patients it is possible to
perform the analysis of nasal or rectal potential that help to
clarify the diagnosis, but it is a semi-invasive approach, available only in few diagnostic centers, and otherwise influenced
by a number of factors.
Hypothesis and objectives We decided to develop an alternative system, based on the analysis of nasal cells from patients, which can allow to study the effect of new mutations,
and facilitate the diagnosis in atypical cases.
The main objectives of the study are to develop and test,
on a large number of patients with CF, atypical forms of the
disease and controls, the analysis of epithelial cells obtained
by nasal brushing. We’ll set up a cell culture, and a series of
analysis based on advanced molecular technologies. In particular, we plan to develop methods that can help: i) to identify the effect of new mutations (reduced protein production, mislocalization of the protein, altered protein activity),
22
ii) to make a precise differential diagnosis of CF, CFTR-RD,
possibly to recognize healthy carriers, and monitor patients
during new CF therapies with correctors and potentiators.
Methods The analysis of the effect of mutations of uncertain significance on nasal cells will be performed as follows:
RT-PCR for quantitative analysis of CFTR mRNA; electrophoresis to assess the splicing; monoclonal antibodies and
confocal microscopy for protein topogenesis; halide-sensitive
fluorescent system for CFTR gating activity. This latter procedure will be used to create a quantitative marker useful to discriminate between CF and CFTR-RD, to specifically identify
CF carrier subjects and to monitor CF patients during novel
therapies with CFTR correctors and potentiators.
Expected results and thei significance Integrated molecular approaches will define the effect of CFTR mutations of
uncertain significance.A novel quantitative marker of CFTR
activity will discriminate between CF and CFTR-RD, to identify CF carriers and to monitor CF patients during biological
therapy. This approach, once validated on a large number of
cases will be easily converted in prototipal kits for a routine
use.
Cellule epiteliali nasali: un nuovo approccio
per la diagnosi di Fibrosi Cistica e delle forme
atipiche
Ragioni dello studio I pazienti con Fibrosi Cistica (FC) presentano in genere sintomi specifici, aumento del cloro nel
sudore e 2 mutazioni del gene. Oltre alla forma classica di
malattia, sono descritte forme atipiche che si manifestano
con sintomi variabili, test del sudore normale o borderline
e spesso una sola mutazione. Il sequenziamento può identificare una seconda mutazione, a volte di incerto significato,
quindi è necessaria una complessa analisi per stabilire se è
responsabile di malattia o è un polimorfismo senza effetti. In
questi casi si ricorre all’analisi dei potenziali nasali o rettali
che permettono di chiarire la diagnosi, ma si tratta di indagini
invasive!
Ipotesi e obiettivi Abbiamo deciso di sviluppare un sistema alternativo, basato sull’analisi delle cellule nasali da paziente, che possa permettere di studiare l’effetto di mutazioni
nuove ed anche facilitare la diagnosi nei casi dubbi. Ci proponiamo di sviluppare metodi che possano:
– identificare l’effetto di nuove mutazioni
– permettere una diagnosi differenziale precisa, identificare
forme di diabete correlato a FC (CFTR-RD)
– riconoscere i portatori sani
– monitorare i pazienti durante le nuove terapie con potenziatori o correttori.
Metodi Per caratterizzare l’effetto delle mutazioni di significato incerto, si metterà a punto una strategia analitica
su cellule nasali, in grado di definire la quantità, l’attività e la localizzazione della proteina CFTR. Questo studio
sarà effettuato sia su pazienti con la forma classica della
malattia, sia su soggetti con fenotipo clinico più sfumato
o CFTR-RD. I risultati ottenuti saranno paragonati a quelli
di soggetti sani non CF. In particolare, l’analisi dell’effetto di mutazioni di incerto significato sarà basata sia sul
dosaggio dell’RNA messaggero di CFTR per caratterizzare le mutazioni nelle regioni regolatorie del gene, sia
sull’elettroforesi (per definire l’effetto di mutazioni sullo
splicing); sull’impiego di anticorpi monoclonali e microscopia confocale per valutare l’effetto di mutazioni che
alterano la localizzazione intracellulare della proteina; ed
infine sull’analisi della funzione di canale di CFTR (halidefluorescent assay). Quest’ultimo metodo sarà impiegato
per valutare quantitativamente la funzionalità di CFTR e
creare un marcatore biochimico quantitativo.
Risultati attesi e loro significato La messa a punto di un
sistema diagnostico integrato (cioè, sequenziamento del
cDNA, mRNA analisi e analisi dell’attività gating CFTR) e
basato sull’analisi di cellule nasali dei pazienti stessi migliorerà l’efficienza della diagnosi molecolare delle forme
di CF classica e delle CFTR-RD, permettendo di definire
con chiarezza l’effetto di ogni mutazione. La messa a punto
di un saggio quantitativo dell’attività canale di CFTR potrà
aiutarci a discriminare tra CF, CFTR-RD, eventualmente riconoscere i portatori, ed essere d’ausilio nel monitoraggio
di pazienti trattati con le nuove terapie a base di correttori
e potenziatori.
15. Citizens’ jury and decision making on
cystic fibrosis carrier screening: to screen or
not to screen?
Mosconi P1, Castellani C2, Satolli R3
1
Laboratory for medical research and consumer involvement,
Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri, Milano;
2
Cystic Fibrosis Centre, Verona; 3Zadig Agenzia Editoria
Scientifica, Milano, (FFC Project#22/2013, Extension)
Paola Mosconi, responsabile del progetto
Background CF carrier screening is a genetic test aimed
at identifying carriers among reproductive adults, namely the
so-called heterozygotes who have one copy of the mutated
gene and therefore are not sick, but can transmit the disease
to a child if the partner is carrying a similar mutation. Over
the past 10-15 years in the western part of the Veneto and
Trentino-Alto Adige, the test has been used with caution and
offered to those who already had a case of cystic fibrosis in
the family. For the past ten years the University of Padua took
a different policy and launched a campaign of active offer of
CF testing to the general population. As a consequence, in the
eastern region thousands of tests have been performed, identifying CF carriers. In the eastern Veneto region, the number
of newborns with cystic fibrosis has fallen year after year until
almost to zero. While this decrease was lower in the western
part of the Veneto and Trentino-Alto Adige, where the test
continues to be offered only to families at risk.
Hypothesis and objectives The choice of an active offer
of carrier screening in the population should not be done
by local health authorities without consultation of citizens,
for considering all the possible social consequences. For this
it is proposed the method of “The jury of citizens” to effectively engage citizens in decision making, and the survey to
compare opinions and attitudes of all stakeholders involved.
The aim of this research project, which follows a pilot project
supported by the FFC and held in Verona (documents and
results available on http://www.partecipasalute.it/cms_2/
node/1840), is to consolidate the results of the pilot project
“propose screening healthy carrier” to facilitate the implementation on a national scale.
Methods This is a two steps project:
– organize in other Italian geographical areas two juries of
citizens,
– and carry out a public consultation through the internet
on opinions and attitudes on screening healthy carrier targeted to citizens, patients, physicians, health policy makers and scientific societies.
Expected results and their significance At the end of the
project we will produce three resolutions of the citizens together with the survey’s results.
All data collected by the jury and the survey will be made
public and discussed in a final conference where the implementation in the clinical practice of the results will be discussed.
Fare o non fare lo screening del portatore sano
per la fibrosi cistica? La voce dei cittadini e della
comunità scientifica
Ragioni dello studio Lo screening del portatore prevede
un esame genetico per individuare tra gli adulti in età
riproduttiva i portatori sani, cioè gli eterozigoti che hanno
una sola copia del gene mutato e quindi non sono malati,
ma possono trasmettere la malattia a un figlio se anche l’altro
genitore è portatore di una mutazione simile. Negli ultimi
10-15 anni nella parte occidentale del Veneto ed in Trentino
Alto-Adige il test del portatore è stato offerto a coloro che
avevano già un caso di fibrosi cistica in famiglia. Da una
decina d’anni l’Università di Padova ha adottato una diversa
linea e ha avviato una campagna di offerta attiva del test alla
popolazione generale. Nella parte orientale della regione si
sono così eseguite decine di migliaia di test, individuando
migliaia di portatori e decine di coppie in cui entrambi sono
eterozigoti. A seguito di questa attività, nella parte orientale
della regione Veneto il numero di nuovi nati con la fibrosi
cistica è sceso sino quasi ad annullarsi: il numero era circa 4
ogni 10.000 neonati agli inizi degli anni ‘90 ed è ora inferiore
a 1 ogni 10.000. Mentre questa diminuzione è stata più bassa
nella parte occidentale del Veneto e in Trentino-Alto Adige
dove il test continua a essere offerto solo alle famiglie a
rischio.
Ipotesi e obiettivi Obiettivo di questo progetto - che segue il
progetto pilota sostenuto da FFC ed i cui risultati sono riportati
al link http://www.partecipasalute.it/cms_2/node/1840 - è
quello di consolidare il risultato del progetto pilota “proporre
lo screening del portatore sano nella popolazione generale”
per facilitarne l’implementazione su scala nazionale.
Metodi Il progetto si sviluppa in due fasi:
– organizzare in altre aree geografiche due “Giurie dei cittadini” per coinvolgere efficacemente i cittadini nel processo decisionale
– avviare una consultazione pubblica tramite questionario
via internet su opinioni e attitudini sul tema screening del
portatore sano rivolta a cittadini, pazienti, medici, decisori sanitari e società scientifiche, allo scopo di confrontare
opinioni e attitudini tra tutte le persone coinvolte
Risultati attesi e loro significato Si avranno a disposizioni
tre delibere dei cittadini e i risultati dell’indagine: il tutto
permetterà una approfondita discussione sul tema oggetto
del progetto.
Tutti i dati raccolti tramite le giurie e e la consultazione
pubblica saranno resi pubblici e discussi in un convegno
finale dove verrà affrontato il problema dell’implementazione
pratica dei risultati ottenuti.
23
Anti-microbial therapy
16. A very promising drug against
Burkholderia cenocepacia
Riccardi G1, Fani R2
Dip. di Biologia e Biotecnologie, Università di Pavia; 2Dip.
Biologia dell’Evoluzione, Università di Firenze
(FFC Project#10/2012, In progress)
1
Giovanna Riccardi, seduta al centro, e le sue collaboratrici
Background Cystic fibrosis patients are subjected to infections of the respiratory tract due to specific pathogens such
as Burkholderia cenocepacia, which shows acquired and
intrinsic resistance to numerous compounds. As the pharmaceutical industry is producing too few antibiotics to treat
these bacteria, it is urgent to find new therapeutic agents and
targets. Our group is focusing on the pyridine compound
11026103, very active against B. cenocepacia.
Hypothesis and objectives We identified a mechanism
of resistance to 11026103 which relies on an efflux pump
(RND-4). Based on this we plan:
– heterologous production of RND-4 transporter for future
crystallographic studies and drug design;
– target identification of 11026103;
– characterization of the role of RND transporters in B. cenocepacia;
– screening of different compounds to identify new and more
effective drugs against B. cenocepacia;
– characterization of quorum sensing synthases as new drug
targets.
Methods The mechanism of resistance to 11026103
was studied through molecular methods. The production of
RND-4 and of the quorum sensing synthases was carried out
through heterologous expression in E. coli. The identification
of the cellular target of 11026103 will be carried out by selection and genome sequencing of spontaneous resistant mutants. The characterization of the role of RND transporters
in B. cenocepacia was performed by gene inactivation. The
screening of many compounds against B. cenocepacia was
carried out through the microdilution method.
Results We characterized a mechanism of resistance to
11026103 which relies on the activation of RND-4 efflux
pump. We performed many expression trials to produce RND4 in a soluble form and we succeeded for two of the three
proteins that compose it. Moreover, we inactivated all the 16
RND encoding genes in B. cenocepacia J2315 and found that
RND-4 is the most important resistance mediator. More than
2200 compounds were tested against B. cenocepacia to find
new and active molecules but none of them was able to inhibit B. cenocepacia growth. We are also looking for new drug
targets and started to characterize quorum sensing synthases.
Spin-off for research & clinical purposes Hopefully the py24
ridine derivative 11026103 will be evaluated as a potential B.
cenocepacia inhibitor and its mechanism of action will be described. In the meantime other molecules will be tested against
this bacterium and also new drug targets will be evaluated.
Un farmaco molto promettente contro Burkholderia cenocepacia
Ragioni dello studio I pazienti affetti da Fibrosi Cistica sono
soggetti a infezioni del tratto respiratorio dovute ad agenti
patogeni quali Burkholderia cenocepacia, che possiede resistenza intrinseca ed acquisita a numerosi composti. Data
l’irrisoria quantità di nuovi antibiotici prodotti dalll’industria
farmaceutica per il trattamento di questi batteri, è necessario
trovare nuovi composti e nuovi bersagli. Il nostro gruppo è
focalizzato sul composto piridinico 11026103, molto attivo
contro B. cenocepacia.
Ipotesi e obiettivi Abbiamo identificato un meccanismo di
resistenza al composto 11026103 che dipende da una pompa di efflusso (RND-4). Su questa base i nostri obiettivi sono:
– produzione eterologa di RND-4 per studi cristallografici e
drug design;
– identificazione del bersaglio di 11026103;
– caratterizzazione del ruolo dei trasportatori RND in B. cenocepacia;
– screening di diversi composti per identificare nuove molecole più efficaci contro B. cenocepacia;
– caratterizzazione delle sintasi del quorum sensing come
nuovi bersagli.
Metodi Il meccanismo di resistenza al composto 11026103
è stato studiato con metodi molecolari. La produzione di
RND-4 e delle sintasi del quorum sensing è stata effettuata
tramite espressione eterologa. Il bersaglio di 11026103 sarà
identificato tramite selezione e sequenziamento del DNA genomico di mutanti resistenti. La caratterizzazione del ruolo
dei trasportatori RND in B. cenocepacia è stata svolta mediante inattivazione genica. Lo screening di composti contro
B. cenocepacia è stato effettuato tramite microdiluizione.
Risultati Abbiamo caratterizzato un meccanismo di resistenza al composto 11026103 che dipende dall’attivazione
di RND-4 e siamo riusciti ad ottenere in forma solubile due
delle tre proteine che la compongono. Inoltre, abbiamo inattivato i 16 geni codificanti RND in B. cenocepacia J2315 e
abbiamo scoperto che RND-4 è il più importante mediatore
di resistenza. Più di 2200 composti sono stati testati contro
B. cenocepacia allo scopo di trovare nuove molecole efficaci
ma nessuno di essi è in grado di inibirne la crescita. Stiamo
anche cercando nuovi bersagli e abbiamo iniziato a caratterizzare le sintasi del quorum sensing.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Il derivato piridinico 11026103 sarà valutato come potenziale inibitore di B.
cenocepacia e sarà studiato il suo meccanismo d’azione. Saranno anche testate altre molecole contro questo batterio e
saranno valutati nuovi bersagli.
17. Early antibiotic treatment for MRSA
eradication in cystic fibrosis patients: a
randomised multicentre study
Taccetti G1, Costantini D2, Collura M3, Magazzù G4, Raia V5
Centro Regionale Fibrosi Cistica, AOU “A. Meyer”, Firenze;
2
Centro FC, Lab. Patologia Clinica, Fondazione IRCSS Ca’
Granda, Milano; 3Centro FC, Ospedale “G. Di Cristina”,
Palermo; 4Centro FC, Messina; 5Centro FC, Napoli
(FFC Project#20/2012, In progress)
1
Giovanni Taccetti con collaboratrici
Background The prevalence of infections caused by methicillin-resistant S. aureus (MRSA) is increased in patients with
cystic fibrosis (CF ). Recently it has been shown that persistent
infection by MRSA significantly affects the decrease in pulmonary function and survival. To date, there is no indication for the
treatment of the initial infection in patients with MRSA infection.
Hypothesis, objectives An early antibiotic treatment, at
the time of initial infection, could increase the percentage of
MRSA clearance, guaranteeing a clinically relevant period free
from infection. The current study (randomized multicenter)
has, as its primary objective, the evaluation of an eradication
treatment schedule compared to “observation only” against
MRSA initial infection.
Methods Patients with initial colonization will be randomized into one of two study arms: antibiotic treatment versus observation only. Patients in the active arm will receive
rifampicin and TMP / SMX orally for 21 days and nasal mupirocin for 5 days. Eradication is defined as the clearance of the
germ in at least three of the following cultures. After MRSA
identification is confirmed, it will be studied the chemosensitivity profile and molecular studies will be carried out.
Preliminary results This study was registered (EUDRACT
2013-000219-25) and it obtained the final approval by the
local Ethics Committee at Meyer Hospital. This approval was
also expressed by the Ethics Committees by 3 of the 6 participating Centres, in the remaining Centres administrative practices are ongoing.
To date, 16 patients (9 M and 7 F), mean age 21.7 ± 12.3
years ( range 5 - 46) have been randomized. So far, all isolates
were susceptible to TMP-SMX and rifampicin. Patients were
treated with these drugs associated with mupirocin nasal
route 3 times a day for 5 days. Currently, side effects related
to therapy have not been reported.
Possible implications for clinical applications and research Clinical persistence of MRSA is a negative prognostic
factor. It is not known if treatment determines the clearance
of MRSA eradication in a higher percentage of patients compared to observation only and the present study aims to shed
light on this critical area. Therefore, the prevention of persistent MRSA infection may be a simple and effective way to
improve long-term prognosis.
Trattamento antibiotico precoce per l’eradicazione di Staphylococcus aureus meticillino-resistente (MRSA) in pazienti affetti da fibrosi cistica: uno studio randomizzato multicentrico.
Ragioni delo studio La prevalenza delle infezioni da S.
aureus meticillino-resistente (MRSA) è incrementata anche
nei pazienti con fibrosi cistica (FC). Recentemente è stato
dimostrato che l’infezione persistente da MRSA incide in
maniera significativa sul decremento della funzionalità
polmonare e sulla sopravvivenza. Ad oggi non esistono
indicazioni per il trattamento dell’infezione iniziale nei
soggetti infettati da MRSA.
Ipotesi, obiettivi Un trattamento antibiotico precoce, al
momento dell’infezioni iniziale, potrebbe incrementare la
percentuale di clearance di MRSA garantendo un periodo di
libertà dal germe clinicamente rilevante. Il presente studio
(multicentrico randomizzato) ha come obiettivo primario
la valutazione dell’efficacia di uno schema di trattamento
eradicante rispetto alla sola osservazione clinica nei confronti
dell’infezione iniziale da MRSA.
Metodi I pazienti con colonizzazione iniziale verranno
randomizzati in uno dei due bracci di studio: trattamento
antibiotico versus sola osservazione clinica. I pazienti nel
braccio attivo riceveranno rifampicina e TMP/SMX per os per
21 giorni e mupirocina nasale per 5 giorni. L’eradicazione è
definita come assenza del germe in almeno tre dei successivi
esami colturali. I ceppi batterici di MRSA saranno identificati,
verrà studiato il profilo di chemiosensibilità e saranno
sottoposti a studi molecolari.
Risultati preliminari Il presente studio è stato registrato
(Eudract 2013-000219-25) e ha ottenuto l’approvazione
definitiva da parte del Comitato Etico locale. Tale
approvazione è stata espressa anche dai Comitati Etici di 3
dei 6 centri partecipanti, nei restanti sono in corso le pratiche
amministrative. Sono stati randomizzati 16 pazienti (9 M e
7 F), età media 21,7 ±12,3 anni (range5-46). Finora tutti i
ceppi isolati sono risultati suscettibili a Rifampicina TMPSMX e i pazienti sono stati trattati con tali farmaci associati a
mupirocina per via nasale 3 volte al dì per 5 giorni. Non sono
attualmente riferiti effetti indesiderati legati alla terapia.
Possibili ricadute per ricerca e clinica La persistenza di
MRSA è un fattore prognostico negativo. Non è noto se il
trattamento eradicante determini la clearance di MRSA in una
percentuale più alta di pazienti rispetto alla sola osservazione
e il presente studio si propone di far chiarezza in quest’area
critica. In prospettiva, la prevenzione dell’infezione persistente
da MRSA potrebbe rivelarsi come un metodo semplice e
efficace per migliorare la prognosi a lungo termine.
18. Exploring pyrazinamide derivatives as
novel Pseudomonas aeruginosa inhibitors:
unexploited antibacterial molecules for a new
antibiotic target
Briani F, Sciandrone B, Raneri M, Delvillani F, Dehò G
Dip. di Bioscienze, Università degli Studi di Milano
(FFC Project#8/2013, New)
Federica Briani, terza da sinistra, e il suo gruppo di ricerca
Background The ribosomal protein S1 (encoded by rpsA)
is a promising target for new antibacterial drugs. I������������
n Escherichia coli, S1 has an essential role in translation�������������������
. S1 is highly conserved among Gram negative bacteria and absent in�����
mammalian cells. Recently, it has been found that pyrazinamide
(PZA), a first-line tuberculosis drug, targets S1 protein. PZA
25
derivatives were developed by Bracco SpA in the early ‘60s
and roughly characterized for antibacterial activity; interestingly, in preliminary tests, the derivative B2320 seemed to be
active against Pseudomonas aeruginosa (Pa). B2320 target in
Pa is currently unknown.
Hypothesis and objectives
1. Characterizing the anti-Pa activity of B2320.
2. Exploring Pa S1 as a potential target for new antibacterials.
3. Setting-up an E. coli biosensor strain for the screening of
S1 inhibitors.
Essential methods
1. B2320 will be tested for anti-bacterial activity both against
Pseudomonas lab strains and a collection of clinical isolates from cystic fibrosis patients. The mechanism of action
of the compound will be investigated.
2. A Pa
�������������������������������������������������������
����������������������������������������������������
strain with ����������������������������������������
rpsA �����������������������������������
conditional expression ������������
will be constructed in order to assess its essentiality.
3. �����������������������������������������������������������
A fluorescence-based assay to find inhibitors of S1-dependent translation initiation will be set up in E. coli, transferred
in Pa and used to screen a collection of heterogeneous
chemical compounds for translation inhibitors.
Preliminary results
1. B2320 activity against PAO1 and PA14 lab strains has been
tested in different growth conditions. Interestingly, the
more virulent PA14 strain seems more sensitive to B2320
than PAO1 strain.
2. The mutant is under construction. We have mapped the
5’-end of rpsA transcript in Pa. This has been instrumental
in designing the construct for rpsA mutation.
3. We have developed a simple whole-cell assay in E. coli that
allows discriminating antibiotics inhibiting different translation steps.
Expected results and their significance P. aeruginosa is the
most common pathogen in CF lung infection with a high negative impact on lung functionality and patients’ mortality. The
increasing diffusion of multi-resistant strains demands for the
development of new anti-Pa agents. These could be identified
both among PZA derivatives and by our whole-cell screening
of libraries of chemical compounds. Moreover, if Pa S1 will
result to be essential as expected, it would be a robust target
for the design of new drugs.
Rivalutare molecole antibatteriche neglette
come nuovi antibiotici contro specifici bersagli
molecolari: derivati della pirazinamide come
nuovi inibitori di Pseudomonas aeruginosa
Ragioni dello studio La proteina ribosomiale S1 è un bersaglio promettente per nuovi farmaci antibatterici. In Escherichia coli, S1 ha un ruolo essenziale nell’inizio della sintesi
proteica. S1 è molto conservata tra i batteri Gram negativi
mentre è assente in cellule di mammifero. Recentemente, si è
scoperto che la pirazinamide (PZA), un farmaco anti-tubercolosi, ha S1 come bersaglio. Derivati della ​​PZA sono stati sviluppati da Bracco SpA nei primi anni ‘60 e caratterizzati per
l’attività antibatterica; in prove preliminari, il derivato B2320
sembrava essere attivo contro Pseudomonas aeruginosa (Pa).
Il bersaglio di B2320 in Pa non è noto.
Ipotesi e obiettivi
1. Valutare l’effettiva attività anti-Pa di B2320. 2. Esplorare
S1 di Pa come un potenziale bersaglio per nuovi antibiotici.
3. Mettere a punto un biosensore per identificare inibitori
dell’inizio della sintesi proteica.
Metodo
1. B2320 sarà testato per l’attività anti- Pseudomonas
sia su ceppi di laboratorio sia su una collezione di isolati
clinici derivati da pazienti affetti da fibrosi cistica. Il suo
meccanismo di azione sarà studiato. 2. Un ceppo di Pa con
espressione regolabile di S1 sarà costruito al fine di valutarne
26
l’essenzialità. 3. Sarà allestito un semplice test per trovare
inibitori di inizio della traduzione che sarà usato per lo
screening di collezioni di composti chimici eterogenei.
Risultati preliminari
1. L’attività di B2320 contro i ceppi di laboratorio PAO1
e PA14 è stata saggiata in diverse condizioni di crescita. È
interessante notare che il ceppo più virulento, PA14, sembra
più sensibile al B2320 di PAO1. 2. Il mutante di Pa in S1
è attualmente in fase di costruzione. 3. Abbiamo sviluppato
un semplice saggio in E. coli che permette di discriminare
antibiotici inibenti diverse fasi della traduzione.
Risultati attesi e loro significato P. aeruginosa è il patogeno
più comune nelle infezioni polmonari in pazienti FC, con un
elevato impatto negativo sulla funzionalità polmonare e la
sopravvivenza. La crescente diffusione di ceppi multiresistenti
richiede lo sviluppo di nuovi agenti anti-Pa. Questi potrebbero
essere individuati sia tra i derivati del ​​PZA che dal nostro
sistema di analisi di collezioni di composti chimici. Inoltre,
se come atteso S1 risulterà essenziale in Pa, si candiderebbe
come un ottimo bersaglio per la progettazione di nuovi
farmaci antibatterici.
19. Drug development of new beta-lactam
and linezolid-like compounds active against
Staphylococcus aureus isolated from
cystic fibrosis patients: in vitro and in vivo
biological evaluation.
Musumeci R1, Sancini G1, Bulbarelli A1, Oggioni D1, Madeo
M1, Cocuzza CE1, Colombo C2, Cariani L3, Teri A3, Galletti P4,
Tolomelli A4, Gentilucci L4, Giacomini D4, Gasco P5
1
Department of Surgery and Interdisciplinary Medicine,
University of Milano-Bicocca; 2Department of Pediatrics,
CF Center, Fondazione IRCCS Cà Granda Ospedale
Maggiore Policlinico, University of Milano; 3Central Lab
CF Microbiology, Fondazione IRCCS Cà Granda Ospedale
Maggiore Policlinico, Milano; 4Department of Chemistry “G.
Ciamician” University of Bologna; 5Nanovector s.r.l., Torino
(Project#9/2013, Extension)
Clementina E. Cocuzza, seconda da destra, e il suo gruppo di
ricerca
Background Bacterial colonization of the lungs is the main
cause of morbidity in cystic fibrosis (CF). Staphylococcus aureus is one of the first pathogens to colonize and infect the
lungs of CF patients, causing recurrent and relapsing infection.
The emergence of multidrug-resistant bacteria, such as MRSA,
poses a special challenge in the treatment of infections in CF
and new therapeutic agents are required.
Hypothesis and Objectives This project follows the
FFC#11/2011 (see abstr. 24) and aims to i) further optimize
the antibacterial activity of new promising compounds found
to be active against antibiotic-resistant strains of Staphylococcus aureus and ii) to evaluate their “in vitro” cytotoxicity
and �����������������������������������������������������
“in vivo” biodistribution
�������������������������������������������
and safety following pulmo������
nary route administration of solid lipid nanoparticles (SLNs)
formulation in healthy mice model. The final objective is to
achieve pre-clinical stage development of the most promising
lead compound.
Essential Methods This project will involve the synthesis
of optimized lead antibacterial compounds, with the aim to
further improve their antibacterial and antioxidant activity
against well characterized highly virulent antibiotic-resistant
strains of S. aureus isolated from cystic fibrosis patients. Subsequently, the most promising lead compound will be selected for further “in vitro” evaluations by means of Minimum
Bactericidal Concentrations (MBC) determination and “in
vitro” cytotoxicity assays using different cell lines representative of excretory organs, as well as “in vivo” studies
to determine biodistribution and safety following pulmonary
route administration���������������������������������������
in �����������������������������������
a healthy mice model of������������
a SLNs formulation, specifically developed to encapsulate the new lead
compound.
Preliminary results Results of the previously funded project
FFC#11/2011 have brought to the development of promising
lead compounds found to possess good antibacterial activity
against MRSA strains isolated from cystic fibrosis patients.
Expected results and their significance The goal of this research project is to achieve pre-clinical stage development of
an SLNs formulation of a new antibacterial compound, active
against multidrug resistant Staphylococcus aureus, designed
for pulmonary route administration in the treatment of MRSA
lung infections of CF patients.
Sviluppo di nuovi composti beta-lattamici e linezolid-simili con attività antibatterica nei confronti di ceppi di Staphylococcus aureus isolati
da pazienti con fibrosis cistica: valutazione “in
vitro” ed “in vivo”.
Ragioni dello studio Le infezioni batteriche polmonari
rappresentano la principale causa di mortalità in pazienti con
fibrosi cistica (FC). Lo Staphylococcus aureus è uno dei primi
batteri ad infettare i polmoni di pazienti con FC, causando
infezioni ricorrenti e recidivanti. L’aumento delle infezioni
causate da batteri antibiotico-resistenti, come lo Staphylococcus aureus meticillino-resistente (MRSA), rappresenta
un’importante sfida nel trattamento delle infezioni in questi
pazienti che rende necessario lo sviluppo di nuovi farmaci
antibatterici.
Ipotesi e obiettivi Questo progetto segue i risultati ottenuti
nell’ambito dello studio FFC # 11/2011 (vedere abstr. 19) ed
ha come obiettivi i) l’ottimizzazione dei composti più promettenti, per migliorarne l’attività antibatterica nei confronti
di ceppi di Staphylococcus aureus antibiotico-resistenti; ii) la
valutazione della citotossicità “in vitro” e della biodistribuzione e tollerabilità “in vivo”, dopo somministrazione per via
polmonare in un modello animale di una nuova formulazione che utilizza nanoparticelle di natura lipidica per la veicolazione dei nuovi agenti antistafilococcici. L’obiettivo finale è
quello di portare al completamento dello sviluppo preclinico
il composto antibatterico più promettente.
Metodi Nell’ambito di questo progetto verranno sintetizzati ed ottimizzati nuovi composti e valutata l’attività antibatterica nei confronti di ceppi di MRSA ben caratterizzati isolati da pazienti con FC. I più promettenti tra questi verranno
ulteriormente valutati “in vitro” mediante la determinazione
delle Minime Concentrazioni Battericide (MBC) e saggi di
citotossicità, utilizzando linee cellulari dei principali organi
escretori, ed “in vivo” mediante valutazione della tollerabilità e biodisponibilità di una nuova formulazione
contenente nanoparticelle somministrata per via intra-
polmonare in un modello animale.
Risultati preliminari I risultati preliminari, ottenuti nell’ambito del precedente progetto FFC # 11/2011, hanno portato
alla sintesi di una serie di nuovi composti che hanno mostrato
un’attività antibatterica “in vitro” promettente nei confronti di
ceppi clinici di S. aureus isolati da pazienti con FC.
Risultati attesi e loro significato I risultati attesi da questo
progetto saranno quelli di ottimizzare i composti precedentemente sintetizzati per una migliore attività antibatterica, e di
sviluppare una nuova formulazione basata su nanoparticelle
per la somministrazione intrapolmonare della molecola più
promettente. La valutazione della tollerabilità e biodisponibilità “in vivo” in un modello animale permetterà di portare alla
fase preclinica lo sviluppo di un nuovo potenziale farmaco
attivo nei confronti di ceppi di S. aureus antibiotico-resistenti
isolati da pazienti con FC.
20. Anti-virulence therapy against
Pseudomonas aeruginosa: identification
of antibiofilm drugs and development of
inhalable Niclosamide and Flucytosine
formulations
Leoni L1, Ungaro F2, Imperi F3, Fiscarelli E4
Dip. di Scienze, Università “Roma Tre”; 2Dip. di Farmacia,
Università di Napoli Federico II; 3Dip. di Biologia e
Biotecnologia, Università “La Sapienza”, Roma; 4Ospedale
e Ist. di ricerca “Bambin Gesù”, Lab. Microbiologico fibrosi
cistica, Rome (FFC Project#10/2013, New)
1
Livia Leoni, quarta da sinistra, con il suo team di ricerca
Background Early aggressive and maintenance antibiotic
therapies prolong cystic fibrosis (CF) patient life, but are not
able to eradicate Pseudomonas aeruginosa lung infection.
Anti-virulence drugs represent a promising therapeutic option
in CF. These new drugs could alleviate the severity of the infection, reduce lung inflammation, and help the antibiotics in
eradicating the chronic P. aeruginosa lung infection.
The long times and high costs required for the development of “brand new” anti-virulence drugs can be saved by
repurposing “old” drugs already used in humans for different
purposes. Indeed, we have recently shown that the antimycotic drug flucytosine and the anthelmintic drug niclosamide
can be repurposed to suppress P. aeruginosa virulence in vitro
and in animal models of infection. However, the old drugs
need to be re-formulated for the new clinical application, taking into consideration the peculiarities of CF patients.
Objectives
1) To finalize pre-clinical studies concerning flucytosine
and niclosamide, by developing and validating inhalable formulations for use in CF therapy. 2) To discover other drugs
with anti-virulence activity against P. aeruginosa.
27
Materials and methods
1) Novel inhalable liquid and dry powders formulations
of flucytosine and niclosamide will be developed. In vitro cytotoxicity and activity studies will be performed in lung epithelium cell cultures and on a large number of P. aeruginosa
strains isolated from CF patients. Then, toxicity/pharmacokinetic of the developed drug formulations upon inhalation will
be evaluated in rats. Finally, the best drug formulations will be
validated in a mouse model of lung infection. 2) Purpose-built
biosensors able to identify inhibitors of biofilm formation will
be used for the screening of 1600 “old” drugs. The inhibitory
activity of the best anti-biofilm drugs will be validated on P.
aeruginosa CF strains.
Expected results and spin-offs
1) Finalization of pre-clinical studies necessary to start
phase I clinical trials for flucytosine and niclosamide. 2) Maintenance of the drug discovery pipeline through the identification of new drugs active against P. aeruginosa biofilm.
Terapie anti-virulenza contro Pseudomonas aeruginosa: identificazione di farmaci anti-biofilm
e sviluppo di formulazioni inalatorie di Niclosamide e Flucitosina
Ragioni del progetto L’infezione polmonare cronica causata dal biofilm formato da Pseudomonas aeruginosa nelle vie
aeree di persone con fibrosi cistica (FC) può essere tenuta sotto
controllo grazie a massicci trattamenti antibiotici, ma non eliminata. Una nuova e promettente strategia anti-pseudomonas
prevede l’utilizzo di farmaci che inibiscono la capacità del batterio di causare infezione e formare il biofilm. Questi farmaci
“anti-virulenza”, usati da soli o in combinazione con gli antibiotici, potrebbero non solo ridurre la necessità di trattamenti
antibiotici aggressivi ma anche aiutare ad eradicare l’infezione
cronica. Lo sviluppo ex novo di un farmaco anti-virulenza richiede numerosi anni ed enormi costi, che possono essere in
gran parte risparmiati identificando una nuova attività collaterale anti-virulenza in medicinali già usati nell’uomo per la cura
di altre malattie. Utilizzando quest’approccio, il nostro gruppo
di ricerca ha scoperto che i farmaci flucitosina e niclosamide,
rispettivamente usati contro le micosi e i vermi intestinali, sono
in grado di inibire la virulenza di P. aeruginosa. Tuttavia, affinché questi farmaci siano efficaci nella terapia FC, dovrebbero
essere somministrati direttamente nelle vie respiratorie.
Obiettivi principali
1) Messa a punto di formulazioni per l’inalazione di flucitosina e niclosamide e valutazione della loro sicurezza ed
efficacia.
2) Identificazione di nuovi farmaci attivi contro il biofilm di
P. aeruginosa.
Metodi e disegno dello studio
1) Saranno preparate diverse formulazioni inalabili di flucitosina e niclosamide, in forma liquida o in polvere, usando tecnologie ed eccipienti che ne consentano la rapida
trasferibilità alla pratica clinica. Tali formulazioni saranno
analizzate: per la loro aderenza agli standard di qualità
secondo la normativa europea, per il loro spettro d’azione
contro i ceppi di P. aeruginosa presenti nei pazienti FC, per
la loro tossicità e attività anti-pseudomonas in animali da
laboratorio.
2) Sarà analizzata una collezione di 1600 farmaci, già usati
nell’uomo, per identificare quelli attivi contro il biofilm
formato da P. aeruginosa nei pazienti FC.
Risultati attesi e possibili ricadute
1) Le formulazioni inalatorie di flucitosina e niclosamide da
noi messe a punto potranno essere sperimentate in pazienti FC.
2) L’identificazione di specifiche attività anti-biofilm, in medicinali già usati nell’uomo, fornirà altre soluzioni terapeutiche potenzialmente trasferibili al malato FC in tempi brevi.
28
21. Inhalable dry powders for chemicallymodified human Cationic AntiMicrobial
Peptides (CAMPs): moving toward in vivo
application
Notomista E1, Ungaro F2
1
Dip. Biologia, Università di Napoli Federico II;
2
Dip. di Farmacia, Università di Napoli Federico II
(FFC Project#11/2013, New)
Eugenio Notomista e Francesca Ungaro
Background The diffusion of multidrug resistant (MDR) bacteria has highlighted the need of new antibiotics, but, so far,
progress in developing them has been slow. At this regard, Cationic Antimicrobial Peptides (CAMPs) are a valuable alternative
to conventional antibiotics because they have broad-spectrum
antimicrobial activity and rarely induce the onset of resistant
strains. CAMPs are secreted from all multicellular eukaryotic organisms and represent an essential component of innate immunity. Even if the protein nature of CAMPs makes difficult their
use as systemic agents (e.g. for oral or parenteral use) they are
ideally suited for direct delivery to airways and lung.
Objectives The main aim of this project is to develop inhalable dry powders for lung-delivery of human CAMPs and
CAMP-releasing proteins (CAMP-RPs) carrying simple chemical modifications which improve their antimicrobial activity
(patent request in preparation).
Methods The powders, containing one or more CAMPs/
CAMP-RPs, will be prepared at different levels of complexity,
exploiting not only technologies and excipients already used
for the inhalation in humans, but also polymeric materials of
choice in peptide/protein drug formulations already on the
market. Moreover, during the design and development of the
particles we will considered crucial parameters for transferability in vivo, such as aerodynamic properties, resistance
to proteases, release profile of the drug in simulated lung
fluids, ability to overcome extracellular pulmonary barriers
(mucus, biofilm, etc.). The analysis of the interactions between CAMPs and acidic polysaccharides, such as alginate
and hyaluronic acid, will allow to design rationally the inhalable particles.
The most promising formulations will be tested in vivo in
a murine model of P. aeruginosa infection both alone and in
association with ciprofloxacin, a common broad-spectrum
antibiotic.
Preliminary results Three recombinant human CAMP-RPs
and a synthetic peptide of 9 amino acids have already been
prepared and have demonstrated high bactericidal activity in
vitro against 13 clinical strains of P. aeruginosa. These antimicrobial agents showed no toxicity in human and murine
cells in culture, moreover, one of the CAMP-RPs, administered
intratracheally to mice, showed no side effects. Two further
human CAMP-RPs, a peptide of human origin and a second
synthetic peptide are currently in preparation.
Expected results and their significance The availability of
new inhalable antimicrobials active on MDR pathogens will
greatly improve the therapeutic treatment of CF patients.
Polveri inalabili per la somministrazione di peptidi antimicrobici umani (CAMP) chimicamente
modificati: verso l’applicazione in vivo.
Ragioni dello studio La diffusione di batteri resistenti agli
antibiotici (MDR) ha recentemente evidenziato la necessità
di nuovi antimicrobici. In tal senso, i peptidi antimicrobici
(CAMP) presentano una serie di vantaggi, quali un’attività
antimicrobica ad ampio spettro e una scarsa capacità di indurre la comparsa di ceppi resistenti. I CAMP, inoltre, sono
fisiologicamente secreti da tutti gli organismi pluricellulari e
rappresentano una componente essenziale dell’immunità innata. La natura proteica, tuttavia, ne rende difficile l’impiego
sistemico (e.g. per via orale o parenterale), sebbene li renda
particolarmente adatti all’uso topico per il trattamento delle
infezioni di vie aeree e polmoni.
Ipotesi e obiettivo Lo scopo principale del presente progetto è lo sviluppo di polveri inalabili per la somministrazione mirata a livello polmonare di CAMP umani e proteine
che rilasciano CAMP (CAMP-RP), recanti semplici modifiche
chimiche che ne potenziano l’attività battericida.
Metodo Le polveri, contenenti uno o più CAMP(-RP), saranno preparate a diversi gradi di complessità, sfruttando non
solo tecnologie ed eccipienti già impiegati per l’inalazione
nell’uomo, ma anche materiali polimerici d’elezione nella
formulazione dei farmaci proteici oggi in commercio.
Durante la fase di progettazione e sviluppo delle particelle verranno presi in considerazione parametri cruciali per la
trasferibilità in vivo, quali proprietà aerodinamiche, resistenza alle proteasi, profilo di rilascio del farmaco in fluidi polmonari simulati, capacità di superare le barriere polmonari
extracellulari (muco, biofilm, ecc.). Lo studio delle interazioni tra CAMP e polisaccaridi acidi, come alginato e acido
ialuronico, permetterà di progettare in maniera ottimale le
particelle inalabili. Le formulazioni più promettenti saranno
analizzate in vivo in modelli murini FC da sole e in aggiunta
alla ciprofloxacina, antibiotico largamente utilizzato.
Risultati preliminari Tre CAMP-RP umane ricombinanti ed
un peptide sintetico di 9 amminoacidi, già preparati, hanno
dimostrato un’elevata attività battericida in vitro contro 13
ceppi clinici di P. aeruginosa. Questi CAMP(-RP) non hanno mostrato tossicità in cellule umane e murine in coltura,
inoltre, una delle CAMP-RP, somministrata ai topi per via
intratracheale, non ha mostrato effetti indesiderati. Sono in
preparazione due ulteriori CAMP-RP, un peptide di origine
umana ed un secondo peptide sintetico.
Risultati attesi e loro significato La disponibilità di nuovi
antimicrobici inalabili attivi sui patogeni MDR migliorerà notevolmente il trattamento terapeutico dei pazienti FC.
22. Preclinical development of the
antimicrobial peptide M33 and onset of
regulatory procedures for clinical trials
Pini A
Dip. di Biotecnologie Mediche, Università di Siena
(FFC Project#12/2013, Extension)
Background This is a project aimed at the pharmaceutical
development of a new antimicrobial peptide (M33) discovered at the University of Siena. M33 showed a strong activity in vitro and in vivo against a panel of bacteria generally
involved in CF infections.
Hypothesis and objectives Before arriving to human experimentation, a new drug needs a preclinical development that
includes the study of pharmacokinetics, bio-distribution and
toxicity profiles in animals. This project is exactly designed to
the evaluations of these issues along with the preparation of
Alessandro Pini, secondo da destra, e il suo gruppo di ricerca
regulatory documents for the request of a Clinical Trial Authorisation to competent authorities.
Material and methods Good Laboratory Practice (GLP)
procedures will be followed for both M33 manufacture and
animal experiments. Two animals species (rodents and nonrodents) will be used for safety pharmacology evaluations.
Expected results and spin-offs Funds from this project
will contribute to conclude the preclinical characterizations
necessary to the development of a new antimicrobial drug.
At the end of the project, if robust results from preclinical
evaluations will be obtained, we will have the final information about the possible experimentation in humans of a novel
antibiotic for severe infections in CF patients.
Sviluppo preclinico del peptide antimicrobico
M33 e inizio delle procedure regolatorie per la
sperimentazione nell’uomo
Ragioni del progetto Questo progetto di ricerca riguarda
lo sviluppo farmaceutico di un nuovo peptide antimicrobico
isolato all’Università di Siena e chiamato M33. Questa
molecola è stata studiata in passato per la sua attività biologica
in vitro ed in vivo risultando particolarmente attiva contro
specie batteriche di origine clinica isolate da pazienti con
Fibrosi Cistica. In vivo M33 ha mostrato una forte capacità
di ridurre le infezioni polmonari in animali da esperimento.
Obiettivi principali Ogni molecola che viene sviluppata
per la produzione di un nuovo farmaco necessita di una fase di
sviluppo preclinico in cui si valutano negli animali i principali
aspetti relativi alla persistenza in circolo della molecola, alla
sua distribuzione negli organi e alla sua possibile tossicità.
Questo progetto è finalizzato alla valutazione di questi
elementi, insieme alla preparazione della documentazione
regolatoria necessaria alla sperimentazione nell’uomo.
Materiali e metodi Le linee guida europee di Buone Pratiche
di Laboratorio (GLP) saranno seguite sia per la manifattura
delle necessarie quantità di molecola da utilizzare, sia per la
sperimentazione in specie animali di roditori e non roditori.
Disegno dello studio Il progetto di sviluppo sarà diviso
nelle seguenti tre attività:
1. Produzione e purificazione di varie decine di grammi di
peptide M33 per la sperimentazione animale
2. Valutazione dei profili di farmacocinetica, biodistribuzione
e tossicità in vivo del peptide M33.
3. Preparazione della documentazione necessaria per
la richiesta di autorizzazione alla fase clinica I per un
farmaco da sperimentare per la prima volta nell’uomo.
Risultati attesi Il finanziamento ottenuto da FFC in merito a
questo progetto potrà coprire una parte del lavoro finalizzato
a concludere la fase di ricerca e sviluppo preclinico di
un nuovo farmaco antibiotico contribuendo a portare la
molecola verso la sperimentazione clinica
Possibili ricadute Le ricadute di tale progetto hanno una
importante implicazione traslazionale e clinica. Alla fine del
progetto si saprà se una nuova molecola antibiotica potrà
essere sperimentata nell’uomo nei prossimi anni.
29
Update on FFC facilities
Cystic Fibrosis Database (CFDB)
Buzzetti R1, Cirilli N2, Minicucci L3, Raia V4, Salvatore D5
1
Fondazione Ricerca FC; 2Centro Regionale FC Ancona;
3
Centro Regionale FC Genova; 4Centro Regionale FC
Napoli; 5Centro Regionale FC Basilicata
Cell culture facility for primary bronchial
epithelial cells
Ferrera L, Caci E, Galietta L.J.V.
U.O.C. Genetica Medica, Istituto Giannina Gaslini, Genova
Loretta Ferrera, gestore pincipale della
facility Colture Primarie
Roberto Buzzetti, responsabile dellla
facility Cystic Fibrosis Data Base (CFDB)
The primary cultures of airway epithelial cells represent
an important model for studies on cystic fibrosis (CF). There
are various types of epithelial cell lines derived from the human bronchial and tracheal epithelium. These cells can be
easily cultured in large amounts to perform functional and
biochemical experiments. However, none of these cells reproduce perfectly the characteristics of the native epithelium. For
example, they often lack cell polarity and do not express relevant proteins. Indeed, the process of immortalization required
to generate a cell line often causes the loss of expression of
CFTR, ENaC, and other proteins.
Primary airway epithelial cells can be cultured on porous
membranes to generate a polarized epithelium with characteristics similar to the epithelium in vivo. Under such conditions it is possible to study: 1) the physiology of the epithelium
and the alterations caused by CFTR loss of function; 2) the
efficacy of pharmacological and genetic therapies aiming at
the correction of CF basic defect; 3) the interaction between
bacteria and epithelial cells and the mechanisms associated
with the inflammatory response.
Despite their importance, the primary cultures of human
airway epithelial cells are not easily available to many investigators because of the complexity of the technique and the
little availability of the starting material.
The Cell Culture Facility created by the FFC has the goal to
help italian CF investigators through the isolation and distribution of bronchial epithelial cells obtained from CF patients
and control individuals. Cells are isolated from each bronchus
and subsequently amplified to generate a large stock. Aliquots of frozen cells can be retrieved on request and send to
investigators together with special culture medium to perform
a variety of studies. From January 2012 to October 2013 the
Cell Culture Facility received, from two lung transplant centers (Padova and Milano), 22 human bronchi, including 13
bronchi from CF patients. During the same period, 59 vials of
bronchial epithelial cells were provided to 8 different research
laboratories supported by FFC.
Servizio colture primarie di cellule epiteliali
bronchiali
Le colture primarie di cellule epiteliali delle vie aeree
costituiscono un modello di studio molto importante per la
fibrosi cistica (FC). Esistono già diversi tipi di linee cellulari
derivate dall’epitelio bronchiale o tracheale umano. Queste
30
cellule possono essere coltivate facilmente su vasta scala rendendo possibili diversi tipi di esperimenti biochimici e funzionali. Tuttavia nessuna di queste linee cellulari riproduce in
maniera completa tutte le caratteristiche dell’epitelio nativo,
quali la polarizzazione (cioè lo sviluppo di una membrana
apicale e di una basolaterale) e l’espressione di proteine epiteliali quali CFTR ed ENaC. Infatti, il processo di immortalizzazione che viene utilizzato per generare una linea cellulare
spesso determina la perdita di espressione di CFTR e di altre
proteine importanti.
Le cellule primarie delle vie aeree possono essere coltivate su una membrana porosa in maniera tale da generare
un epitelio polarizzato, dalle caratteristiche simili a quelle
dell’epitelio in vivo. In queste condizioni è possibile studiare:
1) la fisiologia dell’epitelio e le alterazioni causate dalla perdita di funzione della proteina CFTR; 2) l’efficacia di terapie
farmacologiche o geniche rivolte alla correzione del difetto
di base FC; 3) l’interazione tra batteri e cellule epiteliali e i
meccanismi associati alla risposta infiammatoria.
Nonostante la loro importanza, le colture primarie di epitelio delle vie aeree costituiscono un modello poco accessibile per molti ricercatori sia per la difficoltà di esecuzione
delle colture sia per la scarsa disponibilità del materiale di
partenza.
Il Servizio di Colture Primarie creato dalla FFC si propone
di aiutare la comunità scientifica che lavora sulla FC attraverso l’isolamento e la distribuzione di cellule epiteliali bronchiali da bronchi di pazienti FC e da soggetti di controllo. Il
Servizio si basa sulla possibilità di coltivare ed amplificare il
numero iniziale di cellule ottenuto da ogni bronco in maniera da poter generare un numero ragionevole di aliquote che
potranno essere congelate e rese disponibili per diversi tipi di
studi. Da gennaio 2012 a ottobre 2013 il Servizio ha ricevuto, da due centri di trapianto di polmone (Padova e Milano),
22 bronchi, di cui 13 da pazienti FC. Nello stesso periodo,
59 fiale di cellule epiteliali bronchiali sono state spedite a 8
diversi laboratori di ricerca finanziati dalla FFC.
Cystic Fibrosis animal Core Facility (CFaCore):
a strategic initiative to implement cystic
fibrosis research and establish a translational
core center
Facchini M, De Fino I, Riva C, Rossi A, Sanvito F,
Bragonzi A
Divisione di Immunologia, Trapianti e Malattie infettive,
Infections and Cystic Fibrosis Unit, Istituto San Raffaele,
Milano
Alessandra Bragonzi, al centro, e le ricercatrici della facility
CFaCore
The encouraging early-stage findings in different areas of
cystic fibrosis (CF) research suggest that collaboration between basic and clinical research could stimulate translation
of the basic findings to clinical applications. One main challenge in this translation is the move from highly informative
but rather simplified in vitro models to more comprehensive
yet complex in vivo systems. Although the vast majority of
research in Italy has been carried out using in vitro models,
current research focuses on pre-clinical investigation and
this has resulted in an increasing demand for animal models.
Transferring mice to and managing them in research institutions is a complex and multifaceted process: the equipment
and related services involved in CF animal research require
special infrastructures and expertise that are not usually
available in individual research centers. In response to an
emerging demand from Italian CF investigators, the CFaCore
was founded under an agreement between the Italian Cystic
Fibrosis Research Foundation and the Fondazione Centro
San Raffaele in 2009. The overall objective is to facilitate
the translation of basic research projects into pre-clinical applications as this should permit a more rapid development
of new strategies for the treatment of CF. CFaCore provides
a combination of expertise, services and infrastructures that
will allow investigators to successfully use animal models of
CF. The program will offer facilities for the breeding, maintenance and the distribution of a gut-corrected CF mouse
model, named C57Bl/6 Cftr tm 1UNC-TgN (FABPCFTR), a
murine strain not commercially available in Europe. In addition, specialized trials using mouse models for infection and
inflammation, including the pharmacological treatments, the
collection/analysis of biological samples and skilled guidance for the experimental design are offered. Tissue embedding and processing for histopathological analysis is available in cooperation with the Mouse HisthoPathology Unit
(MHIP) of San Raffaele Institution. CFaCore is expected to
make a major contribution to the rationale and the proof-ofconcept that will serve to convalidate novel therapies prior
to use in clinical trials.
CFaCore servizio alla ricerca per la sperimentazione animale: una iniziativa strategica per creare un centro di ricerca traslazionale ed avanzare
verso nuove terapie.
La ricerca di nuove terapie per la fibrosi cistica procede
attraverso tappe progressive che prevedono il raggiungimento di un risultato sperimentale, la validazione della scoperta
in modelli animali ed il trasferimento a studi clinici. In altre
parole, la ricerca di base, traslazionale e clinica sono le tre
tappe fondamentali verso la cura. In particolare, la ricerca
traslazionale rappresenta l’anello di congiunzione tra l’attività di ricerca sperimentale e la pratica clinica ed è una tappa
obbligata per produrre risultati rapidamente trasferibili alla
clinica.
Le nuove conoscenze su meccanismi patologici della fibrosi cistica sviluppate dalla ricerca di base in questi anni
hanno prodotto risultati significativi e tangibili. In più di dieci
anni di attività, la Fondazione Italiana per la Ricerca sulla
Fibrosi Cistica ha riconosciuto il ruolo centrale della ricerca
di base come fondamento degli studi clinici finanziando un
cospicuo numero di ricerche. Oggi, molti dei risultati prodotti
dai ricercatori italiani hanno la necessità di essere trasferiti in
modelli animali di malattia opportunamente validati. Il passaggio a questa seconda tappa della ricerca rappresenta la
premessa indispensabile per lo sviluppo di nuove terapie e
successivi studi clinici.
Gli sforzi sono oggi direzionati verso la promozione e
la costituzione di centri di ricerca che possano supportare
il ricercatore nel passaggio verso la ricerca traslazionale.
Fino a qualche anno fa, il ‘blocco traslazionale’ della ricerca ha presentato in Italia una grave mancanza per tutti
i ricercatori. In particolare gli alti costi di mantenimento dei modelli animali di fibrosi cistica, la mancanza di
31
un’esperienza specifica per il loro utilizzo e di infrastrutture adeguate dove svolgere le attività sperimentali hanno rappresentato gli ostacoli principali. Questi limiti sono
stati superati. La Fondazione Italiana per la Ricerca sulla
Fibrosi Cistica in convenzione con la Fondazione Centro
San Raffaele ha messo a disposizione fondi, infrastrutture dedicate e competenze accredidate per costituire una
nuova sede centralizzata dedicata all’utilizzo dei modelli
animali per la fibrosi cistica denominata Cystic Fibrosis
animal Core Facility (CFaCore). CFaCore rende disponibili
ai ricercatori modelli animali di fibrosi cistica per studi
di tipo patogenetico e terapeutico, assiste i ricercatori nel
loro utilizzo guidandoli nella messa a punto dei protocolli,
nel monitoraggio e nella valutazione dei risultati. Inoltre,
il centro mette a disposizione strutture di stabulazione per
il mantenimento ed utilizzo degli animali e promuove la
formazione di personale per rendere progressivamente autonomi altri gruppi di ricerca. Un ulteriore obbiettivo del
centro è di favorire collaborazioni ed interazioni sinergiche tra gruppi della rete di ricerca italiana inclusi i ricercatori di base e di ricerca clinica. L’iniziativa si pone come
scopo finale quello di individuare e selezionare nei modelli animali le terapie più efficaci e promuovere i progetti più
promettenti verso la sperimentazione clinica.
PLENARY SESSION 3
Innovatory antimicrobial therapy
23. Pulmonary delivery of inhaled
peptidomimetic as novel antibiotics to
control Pseudomonas aeruginosa infection in
murine models
Bragonzi A1, Obrecht D2
Divisione di Immunologia, Trapianti e Malattie infettive,
Infections and Cystic Fibrosis Unit, Istituto San Raffaele,
Milano; 2Polyphor Ltd, Switzerland
(FFC Project#10/2011, Concluded)
1
Alessandra Bragonzi, terza da sinistra, e il suo gruppo di ricerca
Background The discovery, development, and clinical exploitation of antibiotics with new mode of action together
with efficient pulmonary drug delivery systems is a top priority in the battle against untreatable chronic infections in cystic
fibrosis (CF) patients.
Hypothesis and objectives The long-term goal of this
project is the pre-clinical development of a new class of antibacterial peptidomimetics, which are active against sensitive
and multi-drug resistant (MDR) Pseudomonas aeruginosa
strains in respiratory infections, and their optimization for
aerosol administration.
Methods The therapeutic efficacy of the peptidomimetic
POL7001 from Polyphor was tested both in vitro against a
panel of P. aeruginosa clinical isolates from CF patients, including mucoid and hypermutable strains, and in vivo in acute and
chronic mouse respiratory infection models. C57Bl/6, CF and
their congenic wt mice were infected with the reference PAO1
strain or MDR-RP73 strain and treated with POL7001 or ciprofloxacin (CIP), an approved antibiotic currently used in clinics. Both P. aeruginosa acute and chronic infection were established with subcutaneous (s.c.) or pulmonary administrations
32
(i.t.) of the antibiotics. Body weight, bacterial count and inflammation were evaluated at different time points. Furthermore, to
determine the absorption and biodistribution of POL7001, the
concentration of POL7001 was determined in lung tissue and
plasma after different routes of administration in mice.
Results POL7001 showed a potent in vitro activity against
a large panel of P. aeruginosa CF MDR-strains. Pre-clinical
studies in acute infection models with PAO1 and MDR-RP73
demonstrated a high antibacterial activity of POL7001. In particular, i.t. administration of POL7001 led to a better efficacy
in reducing P. aeruginosa load in lungs when compared to
s.c. route. Leukocyte, in particular neutrophils, recruitment in
the airways was reduced after POL7001 i.t. administration.
Pharmacokinetic studies confirmed that pulmonary administration can be a possible therapeutic approach: indeed
POL7001 reached favorable concentrations in the lung after
i.t. administration, with rather low systemic exposure. When
tested in a mouse model of chronic infection, POL7001 reduced the bacterial load in the lungs after both s.c. and i.t.
treatments with better efficacy after i.t. nebulization. Potency
of POL7001 is superior to CIP as currently available antibiotic.
Overall, these data indicate that pulmonary drug delivery of
POL7001 could be an effective treatment for CF patients.
Spin-off for research and clinical purposes Polyphor discovered a new class of antibiotics (http://www.polyphor.
com/assets/files/Press_Release/PressRelease20100219_
en.pdf) with a novel mode of action. POL7001 represents an
antibiotic with an excellent safety and efficacy profile. Preclinical studies showed that the efficacy of POL7001 is superior
to CIP, which is one of the most effective clinically approved
antibiotics, leading to nominate POL7001 as a clinical candidate. Further development of a new antibiotic from this class
will enable the prescription of an efficacious drug to patients
suffering from serious lung infections by P. aeruginosa where
other existing antibiotics exhibit no or insufficient activity due
to multidrug resistance.
Sviluppo pre-clinico di Peptidomimetici attraverso la via inalatoria per il controllo delle infezioni
da Pseudomonas aeruginosa in modelli murini
Ragioni dello studio Nonostante la crescente preoccupazione dei clinici rispetto al numero limitato di farmaci efficaci
nel combattere ceppi multi-resistenti di Pseudomonas aeruginosa, solo un numero esiguo di nuovi agenti anti-Pseudomonas è attualmente in fase avanzata di sviluppo pre-clinico o
clinico. Inoltre, per il trattamento delle infezioni polmonari
croniche in pazienti con fibrosi cistica, negli ultimi anni si
stanno facendo grandi sforzi per sviluppare diverse classi di
antibiotici per terapia inalatoria.
Ipotesi ed obiettivi L’obiettivo a lungo termine di questo
progetto è lo sviluppo pre-clinico di una nuova classe di antibatterici (peptidomimetici) e la loro ottimizzazione, perché
possano essere usati correntemente per via inalatoria.
Metodi POL7001, scoperto da una piccola industria Svizzera, Polyphor, è sintetizzato sul modello del peptide naturale
Protegrina-1 (i “polipeptidi” naturali sono brevi sequenze di
aminoacidi, come piccole proteine con meno di 20 aminoacidi, secrete dall’organismo con funzioni di difesa antibatterica). Questo nuovo antibiotico peptido-simile è stato testato e
comparato ad altri antibiotici già usati in clinica, come la ciprofloxacina, per la sua attività nell’inibire la crescita di ceppi
batterici di Pseudomonas aeruginosa adattati ritrovati nei polmoni di pazienti affetti da fibrosi cistica. La sua attività è stata
testata anche in modelli animali di infezione acuta e cronica.
Risultati POL7001 è risultato efficace nel diminuire la carica batterica di ceppi resistenti a molti altri antibiotici già
approvati per uso clinico sia in test in vitro che in vivo sugli
animali utilizzando somministrazioni sottocutanee e intratracheali. L’efficacia del POL7001 come composto antibatterico
è risultata essere migliore quando somministrato per via polmonare. In particolare, sono stati ottenuti ottimi risultati in
seguito a nebulizzazione endotracheale del composto.
Possibili ricadute per ricerca e clinica I risultati ottenuti
finora indicano un’elevata efficacia di POL7001 come antibatterico contro ceppi clinici multi-resistenti. Lo sviluppo prevederà una applicazione nella clinica per il trattamento delle
infezioni causate da batteri multiresistenti agli antibiotici tradizionali quali Pseudomonas aeruginosa in fibrosi cistica.
24. Design, synthesis, in vitro biological
evaluation and anti-biofilm activity of new
beta-lactam and linezolid-like compounds
as potential antibacterial agents against
Staphylococcus aureus infections in cystic
fibrosis patients
Cocuzza CE1, Musumeci R1, Pace A2, Colombo C3, Cariani
L4, Garlaschi L4, Galletti P5, Tolomelli A5, Gentilucci L5,
Giacomini D5
1
Department of Surgery and Interdisciplinary Medicine,
University of Milano-Bicocca; 2Department of Science,
Molecular and Biomolecular Technologies, University of
Palermo; 3Department of Pediatrics, CF Center, Fondazione
IRCCS Cà Granda, Ospedale Maggiore Policlinico, University
of Milano; 4Central Laboratory CF Microbiology, Fondazione
IRCCS Cà Granda, Ospedale Maggiore Policlinico,Milano;
5
Department of Chemistry “G. Ciamician” University of
Bologna. (FFC Project#11/2011, Concluded)
Background Staphylococcus aureus colonizes the lungs
of CF patients causing recurrent and relapsing infections. An
increased incidence of infections caused by methicillin resistant S. aureus (MRSA) in the CF population has recently been
reported in Europe and USA. These antibiotic-resistant strains
are characterized by the presence of additional virulence factors and have been associated with a decline in lung function.
Hypothesis and objectives The emergence of multidrugresistant bacteria poses a special challenge in the treatment of
infections in CF and new therapeutic agents are required. The
aim of this project is the design, synthesis and evaluation of
the “in vitro” activity of new antistaphylococcal agents active
against antibiotic-resistant strains of S. aureus isolated from
patients with CF.
Methods During this project strains of S. aureus were isolated from respiratory samples of subjects with CF. The phenotypic and genotypic characterization of these isolates included the determination of their antibiotic susceptibility profile
as well as spa-type, SCCmec and MLST bacterial typing. In
parallel, a total of 43 new anti-staphylococcal compounds,
with beta-lactam (35) or oxazolidinone-like (8) structures,
were designed and synthesized. These compounds were subsequently evaluated for their “in vitro” antibacterial activity
by determining the minimum inhibitory and/or bactericidal
concentrations against antibiotic-resistant staphylococcal isolates. The most promising compounds were further evaluated
by means of cytotoxicity and electron microscopy studies.
Results A total of 84 Staphylococcus aureus strains were
isolated from 28 CF patients during the course of this study.
Antibiotic-susceptibility profile demonstrated 80 (95%) of
the isolates to be MRSA showing cross resistance to several
classes of antibiotics in clinical use. SCCmec-typing showed
strains to possess gene cassettes mainly of type I, II and IV.
A heterogeneous distribution of the different MLST and spatypes was demonstrated among the studied isolates. Three
new compounds, among the 43 tested, showed promising
antibacterial activity against both MRSA and methicillin-susceptible strains.
Spin-off for research & clinical purposes The development and optimization of the new compounds identified during this study as having a promising activity against antibioticresistant staphylococci may allow to bring about important
therapeutic advances in terms of reduction of morbility and
mortality in CF patients with serious infections.
Progettazione, sintesi, valutazione biologica
in vitro e attività anti-biofilm di nuovi composti beta-lattamici e linezolid-simili come potenziali agenti antibatterici contro le infezioni
da Staphylococcus aureus in pazienti affetti da
fibrosi cistica.
Ragioni dello studio Lo Staphylococcus aureus colonizza
le basse vie aeree di pazienti con fibrosi cistica (FC) causando
infezioni ricorrenti e recidivanti. Recentemente, in Europa e
negli Stati Uniti è stata riportata una maggiore incidenza d’infezioni da S. aureus meticillino-resistente (MRSA) in questi
pazienti, associata ad una maggiore diminuzione della funzionalità polmonare.
Ipotesi e obiettivi L’emergere di batteri multi-resistenti rende necessario lo sviluppo di nuovi agenti terapeutici in grado
di superare il problema dell’antibiotico-resistenza. Lo scopo
di questo progetto è stato la progettazione, sintesi e valutazione delle attività “in vitro” di nuove molecole nei confronti di
ceppi antibiotico-resistenti di Staphylococcus aureus isolati
da pazienti con FC.
Metodi Nel corso di questo progetto sono stati isolati ceppi di S. aureus provenienti da campioni respiratori di soggetti affetti da FC. La caratterizzazione fenotipica e genotipica
di questi isolati ha previsto la determinazione del profilo di
sensibilità ad un pannello di antibiotici in uso clinico e la
tipizzazione di ceppi rappresentativi mediante spa-typing,
profilo SCCmec ed MLST. In parallelo, sono stati progettati
e sintetizzati 43 nuovi composti, aventi strutture lattamiche
(35) o oxazolidinoni-simili (8), che sono stati valutati per la
loro potenziale attività antibatterica “in vitro” mediante la
determinazione delle concentrazioni minime utili a bloccare la crescita batterica e/o determinare la morte della cellula
batterica (minime concentrazioni inibenti e/o battericide).
L’attività dei composti dimostratisi più promettenti è stata ulteriormente valutata mediante saggi di citotossicità e studi di
microscopia elettronica.
Risultati Un totale di 84 ceppi di Staphylococcus aureus
33
sono stati isolati da 28 pazienti con FC. L’analisi fenotipica
ha rivelato 80 (95%) ceppi MRSA, con profili di resistenza
crociata alle diverse classi di antibiotici saggiati. I dati emersi
dall’SCCmec-typing hanno evidenziato che gli isolati possedevano una cassetta cromosomica appartenente principalmente ai tipi I, II e IV. Lo spa-typing ha mostrato un’eterogenea distribuzione dei diversi sottotipi. La valutazione
dell’attività antibatterica condotta sulle 43 nuove molecole
di sintesi ha permesso di selezionare tra questi tre composti,
attivi sia su ceppi MRSA che su ceppi meticillino-sensibili,
quali promettenti potenziali agenti antibatterici per un futuro
sviluppo clinico.
Possibili ricadute per ricerca e clinica L’ulteriore sviluppo
e ottimizzazione di queste nuove molecole, attive nei confronti di batteri antibiotico-resistenti, potrà portare nel futuro
ad importanti ricadute in termini di riduzione nella morbilità
in pazienti con infezioni gravi associate a questi patogeni.
25. Development of new host-defence like
peptides and lipopeptides against lung
pathogens: in vitro and in vivo studies
Mangoni ML1, Yechiel S2
1
Dip. Scienze Biochimiche, Univ. “La Sapienza”, Roma;
2
Dep. of Biological Chemistry, The Weizmann Institute of
Science, Israel (FFC Project#14/2011, Concluded)
Marialuisa Mangoni, a sinistra, e Shai
Yechiel
Background Patients with cystic fibrosis (CF) harbour distinct microorganisms, being Pseudomonas aeruginosa the
most predominant one and quite difficult to eradicate, mainly
because of its ability to form sessile communities named biofilms and the acquired resistance to most available antibiotics.
Hyphothesis and objectives The Project aim was to develop antimicrobial peptides (AMPs) of natural origin and
de-novo designed diastereomeric peptides (i.e. containing
both L and D aminoacids which make them more resistant
to proteolytic degradation) as new drugs for treatment of P.
aeruginosa lung infections and with the ability to kill and/
or prevent its biofilm formation. They have advantages over
existing AMPs by having small size and large spectrum of antimicrobial activity which is preserved also in biological fluids.
Methods A multidisciplinary approach combining biochemical, biophysical and microbiology techniques, as well
as mice models of P. aeruginosa acute lung infections
Results We identified a short (21 amino acids long) amphibian AMP, Esc(1-21), endowed with the same efficacy
against both reference and clinical isolates of P. aeruginosa strains regardless of their mucoid phenotype. It has
a rapid killing kinetics on both motile and sessile forms
of Pseudomonas with a membrane-perturbing activity; it
limits the induction of bacterial resistance and neutralizes
the toxic effect of P. aeruginosa lipopolysaccharide (LPS),
by inhibiting the release of TNF-alpha from LPS-activated
murine macrophages. Preliminary data have also suggested
34
a wound healing effect of Esc(1-21) on lung epithelium. Importantly, Esc(1-21) can prolong survival of mice models
of P. aeruginosa lung infection and significantly reduce the
level of bacterial cells within lungs and bronchoalveolar lavage upon intra-tracheal administration. In parallel, we have
found that de-novo designed diastereomeric AMPs are more
active than the corresponding all-L isomers in inhibiting P.
aeruginosa biofilm formation, presumably due to their lower
tendency to self-assemble and easier diffusion through the
extracellular matrix into the biofilm cells.
Spin-off for research and clinical purposes Beside expanding our knowledge on the structure-function relationship of
AMPs, our results have highlighted Esc(1-21) as a good candidate for the generation of new low cost peptide-based antiPseudomonal drugs to be administered to the lungs. Our future studies will aim at optimizing its bioavailability and lung
tissue biocompatibility upon airway delivery.
Sviluppo di nuovi peptidi e lipopeptidi attivi nel
trattamento di patogeni polmonari: studi in vitro
ed in vivo
Ragioni dello sviluppo Pazienti con fibrosi cistica (FC)
ospitano diversi microorganismi, tra cui lo Pseudomonas aeruginosa, difficile da debellare a motivo della sua capacità di
formare comunità sessili (biofilm) e della sua acquisita resistenza agli antibiotici correnti.
Ipotesi e obiettivi Scopo del progetto è stato quello di
sviluppare peptidi antimicrobici (AMP) di origine naturale e
di sintesi chimica (es. diastereomeri contenenti sia L che D
aminoacidi per renderli più resistenti alla degradazione proteolitica) come nuovi farmaci per il trattamento di infezioni polmonari da P. aeruginosa e con la capacità di debellare
e/o prevenire la formazione dei suoi biofilm. Rispetto ad altri
AMP esistenti, hanno il vantaggio di possedere piccole dimensioni ed un ampio spettro d’azione anche in presenza di
fluidi biologici.
Metodi Impiego di un approccio multidisciplinare coinvolgente tecniche biochimiche, biofisiche, microbiologiche
e modelli animali di infezione polmonare acuta da P. aeruginosa.
Risultati Abbiamo identificato un peptide da pelle di anfibio di piccole dimensioni (21 aminoacidi), Esc(1-21), con
la stessa efficacia sia contro ceppi standard che isolati clinici di P. aeruginosa, anche con fenotipo mucoide. L’Esc(1-21)
ha una rapida azione membranolitica, quale principale
meccanismo di uccisione della forma libera e sessile di
Pseudomonas; limita l’induzione di resistenza ed è in grado
di neutralizzare l’effetto tossico del lipopolisaccaride (LPS)
di P. aeruginosa, inibendo il rilascio di TNF-alfa da macrofagi murini attivati dall’LPS. Dati preliminari hanno suggerito
anche un effetto di riparazione di ferite prodotte nell’epitelio polmonare. L’Esc (1-21) è in grado di prolungare la sopravvivenza di modelli murini di infezione polmonare e di
ridurre significativamente il livello di cellule batteriche nei
polmoni e nel liquido broncoalveolare, in seguito a somministrazione intra-tracheale. In parallelo, abbiamo osservato
come diastereomeri di nuova sintesi siano più attivi dei corrispondenti isomeri-L nell’inibire la formazione di biofilm,
presumibilmente a causa della loro minore tendenza ad autoaggregare e alla più facile diffusione attraverso la matrice
extracellulare del biofilm .
Possibili ricadute per ricerca e clinica Oltre ad allargare la nostra conoscenza sui rapporti struttura-funzione degli
AMP, i risultati ottenuti hanno indicato il peptide Esc(1-21)
come un buon candidato per la generazione di nuovi farmaci
anti-Pseudomonas a basso costo da somministrare a livello
polmonare. Obiettivi futuri saranno quelli di ottimizzare la
biodisponibilità e biocompatibilità polmonari in seguito a
veicolazione nelle vie aeree.
26. Development, production and
characterization of antibacterial peptides
(CAMPs) active on the sessile form of the
opportunistic human pathogens Pseudomonas
aeruginosa and Burkholderia cenocepacia
Pizzo E1, Varcamonti M2
Dip. Biologia Strutturale e Funzionale, Università Federico II,
Napoli; 2Dip. Biologia Strutturale e Funzionale, Università di
Napoli “Federico” (FFC Project#9/2012, Concluded)
1
Eliodoro Pizzo, primo a destra, e il suo gruppo di ricerca
Background Persistent airway infections with opportunistic pathogens (e.g. Pseudomonas aeruginosa) in CF patients
are unfortunately common and account for severe inflammation and lung damages. These pathogens frequently develop
infections extremely difficult to eradicate, mainly because of
their ability to form multi-drug resistance phenotype (MDR)
as sessile communities (biofilm). A potential alternative to
commonly used antibiotics is represented by cationic antimicrobial peptides (CAMPs), small peptides with a broad spectrum activity in a variety of pathogens including bacteria, viruses, and fungi. Primary molecular target of these molecules
is the membrane so that they are generally active on MDR
strains and resistant strains are very rare. Thus CAMPs are intriguing and innovative potential therapeutic weapons to fight
bacterial infections.
Objectives The aims of completed FFC#9/2012 project
were: 1. To produce and improve the analysis in vitro and in
vivo of toxic activity of human chemically modified CAMPReleasing Proteins (CAMP-RPs) described in the previous
project (FFC#15/2011); 2. To identify new human CAMPs by
a bioinformatic approach; 3. To develop a suitable procedure
to perform large-scale heterologous production of new human CAMPs.
Methods Human CAMPs, and/or their chemical derivatives have been produced through recombinant DNA technology and opportune chemical manipulations. Cytotoxicity
tests have been performed on undifferentiated or differentiated human cell lines from primary cell cultures FFC Service.
Toxicity tests in vivo and on murine models of chronic P. aeruginosa lung infections have been carried out in collaboration
with CFaCore Facility. Identification of new human CAMPs
have been carried out on human secretome by an automated
bioinformatic approach.
Main results During the course of this project we have
demonstrated that the bactericidal activity of human CAMPRPs can be increased of one-two order of magnitude denaturing the protein and binding to specific aminoacids. Similar
results have been obtained on very promising short synthetic
peptides we have designed. These data demonstrate that
strategy performed by our group is of general applicability
and is very well suited for the scale-up production of bactericidal drug. It has been also highlighted that more active
human CAMP-RPs are not toxic for mice up to 50 mg/kg
doses (tests are in progress to verify their action in mice with
chronic infections). Finally, another significant result we have
obtained is the development of a method for large scale heterologous production of CAMPs which does not require toxic
or expensive reagents.
Spin-off for research clinical purposes The present project
is part of a wider program aiming to produce “bactericidal
drugs”, active alone or in combination with traditional antibiotics, for the treatment of pathogenic multi-drug resistant
and/or biofilm forming bacteria.
Sviluppo, produzione e caratterizzazione di peptidi antimicrobici (CAMPs) attivi sui patogeni opportunisti dell’uomo Pseudomonas aeruginosa e
Burkholderia cenocepacia.
Ragioni dello studio Le infezioni croniche delle vie aeree
causate da patogeni opportunisti (es. Pseudomonas aeruginosa) in pazienti FC sono purtroppo comuni e causa di gravi
infiammazioni e danni ai polmoni. Questi agenti patogeni
provocano di frequente infezioni estremamente difficili da
eradicare, principalmente a causa della loro capacità di acquisire un fenotipo farmaco-resistente (MDR) quando si trovano in forma di comunità sessile (biofilm). Una potenziale
alternativa agli antibiotici usati comunemente è rappresentata
dai peptidi antimicrobici (CAMPs), piccoli peptidi con ampio
spettro di attività su una varietà di patogeni, inclusi batteri,
virus e funghi. Il principale bersaglio molecolare di queste
molecole è la membrana cellulare, di conseguenza essi sono
generalmente attivi su ceppi MDR, mentre ceppi che sviluppano resistenza sono molto rari. Per tale ragione i CAMPs
rappresentano una potenziale arma terapeutica, affascinante
e innovativa, per combattere le infezioni batteriche.
Obiettivi Gli obiettivi perseguiti nel progetto FFC#9/2012
sono di seguito elencati: 1. Produzione e miglioramento delle
analisi in vitro e in vivo dell’attività tossica di proteine umane
rilascianti CAMPs (CAMP-RPs) sottoposte a modifica chimica
e già descritti nel progetto FFC#15/2011; 2. Identificazione di
nuovi CAMPs umani attraverso un approccio bioinformatico;
3. Sviluppo di un’appropriata procedura per la produzione
eterologa su larga scala di nuovi CAMP di origine umana.
Metodi I CAMPs umani, e/o i loro derivati chimici, sono
stati prodotti attraverso la tecnologia del DNA ricombinante
e opportune manipolazioni chimiche. L’analisi della citotossicità è stata condotta su linee cellulari umane indifferenziate
e differenziate ottenute a partire da colture cellule bronchiali
primarie. In collaborazione con la CFaCore Facility sono stati
eseguiti test di tossicità in vivo di queste molecole e sono in
corso esperimenti su modelli murini infettati da P. aeruginosa.
L’identificazione di nuovi CAMPs umani è stata condotta sul
secretoma umano grazie ad un approccio automatizzato di
tipo bionformatico.
Principali risultati Nel corso del presente progetto abbiamo
dimostrato che l’attività battericida dei CAMPs umani può essere significativamente potenziata attraverso la denaturazione
e la modifica chimica di specifici aminoacidi. Medesimi risultati sono stati ottenuti utilizzando corti peptidi sintetici da noi
progettati. Nell’insieme, questi dati dimostrano che la strategia
attuata dal nostro gruppo è di applicabilità generale e ben si
adatta alla produzione su larga scala di farmaci ad attività antimicrobica. È stato, inoltre, evidenziato che i CAMP-RPs umani
maggiormente attivi non risultano tossici quando somministrati
a topi fino a dosi pari a 50 mg/kg (sono in corso test per verificarne l’attività su topi con infezioni croniche). Infine, un ulteriore significativo risultato ottenuto dal nostro gruppo di ricerca
ha riguardato l’ottimizzazione di un metodo economico per la
produzione eterologa su larga scala di CAMPs.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Il presente progetto
fa parte di un più ampio programma finalizzato alla produ35
zione di “farmaci battericidi”, attivi da soli o in combinazione con antibiotici convenzionali, per il trattamento contro
batteri patogeni resistenti ai farmaci e/o formanti biofilm.
27. Development of optimized anti-infective
peptides and exploration of a novel drug
delivery system for the respiratory infection
therapy in an animal model
Scocchi M1, Di Bonaventura G2, Costantino ML3
1
Dept. of Life Sciences - Univ. of Trieste, Trieste; 2Dept. of
Biomedical Sciences, “G. D’Annunzio” University of ChietiPescara, Laboratory of Clinical Microbiology; 3Dept. of
Structural Engineering, Politecnico di Milano, Laboratory of
Biological Structure Mechanics
(FFC Project #11/2012, Concluded)
Marco Scocchi e i partner di ricerca Giovanni Di Bonaventura e
Maria Laura Costantino
Background Patients with cystic fibrosis (CF) often show
infections caused by antibiotic-resistant bacteria. Moreover,
the eradication of pulmonary infections in CF patients is impaired by the difficulty of drug-delivery into patient’s lungs
that are inflamed and obstructed by mucus. A weapon that
might be used against pulmonary infections is represented by
Antimicrobial Peptides (AMPs), natural molecules endowed
of anti-bacterial effects. Some AMPs are active against antibiotic-resistant bacteria but, despite these advantages, most
AMPs are quite toxic, damaging also the tissues of the patient.
Hypothesis and objectives The first aim of the project was
to prepare and test some modified forms of the natural BMAP
peptides, i.e. BMAP27(1-18) BMAP28(1-18) and mMAP28,
designed to maintain a good antibacterial activity, and at the
same time, to reduce their collateral toxic effect. A second
aim was to apply, as a novel system for the pulmonary drugdelivery, a particular bronchoalveolar lavage (BAL), a procedure in which the airways are washed with an oxygenated
liquid perfuorocarbon (PFC). The procedure does not cause
drowning since PFC can provide oxygen to the body.
Methods To evaluate the antimicrobial activity of the modified peptides, their minimum inhibiting concentration (MIC)
have been evaluated on a pool of 45 clinical isolates (from
CF-patients), collecting strains of Pseudomonas aeruginosa,
Staphylococcus aureus and Stenotrophomonas maltophilia. To
evaluate their pulmonary toxicity, peptides have been intra-tracheally administered to mice and lungs have been subsequently
examined. The curative potency of the peptide showing minor
toxicity BMAP-27(1-18) has been evaluated in a murine model
of acute pulmonary infection caused by P. aeruginosa RP73.
Results The antimicrobial assays showed a MIC90 of the
strain of P. aeruginosa (MIC90 = 8-16 μg/ml), S. maltophilia
(MIC90 = 8-16 μg/ml ) while a decreased activity was observed
against S. aureus strains (MIC90 = 32->32μg/ml). However, the
peptides were quite toxic, damaging the lungs and increasing
the mice mortality in a range between 4 mg/kg and 8 mg/kg
when intratracheally administrated. BMAP27(1-18), the pep36
tide with the lower toxicity, provided a modest protective effect
in mice with acute pulmonary infection, probably because its
antimicrobial activity was hidden by the toxic effects.
Spin-off for research & clinical purposes The AMPs tested
in this work present promising antimicrobial properties but
need further optimization before being used for therapeutic
reasons. Studies on BAL (still ongoing) may indicate if a different route of administration and a better spreading of the
peptides in the lungs will help to reduce their toxic effect or to
increase their efficacy.
Sviluppo di peptidi antiinfettivi ottimizzati ed
esplorazione di un nuovo sistema di drug-delivery per la terapia in un modello animale di infezioni polmonari.
Ragioni dello studio Spesso i pazienti con fibrosi cistica
(FC) presentano infezioni polmonari da batteri resistenti agli
antibiotici. L’eradicazione di tali infezioni si scontra con la
difficoltà di somministrare farmaci nei polmoni dei malati
d FC, infiammati ed ostruiti dal muco. Un’arma promettente contro le infezioni polmonari è rappresentata dai Peptidi Antimicrobici (AMP), molecole naturali dotate di azione
antibatterica. Molti AMPs sono attivi contro batteri resistenti
agli antibiotici, tuttavia la maggior parte di essi è tossica per i
tessuti del paziente.
Ipotesi e obiettivi L’obiettivo di questo progetto è stato
quello di provare l’efficacia antibatterica di AMP opportunamente modificati riducendone gli effetti collaterali. Inoltre,
si è valutato l’impiego, come nuovo metodo di somministrazione per via polmonare di molecole attive, di un particolare lavaggio bronco-alveolare (BAL) nel quale le vie aeree
vengono lavate con un perfluorocarburo (PFC) ossigenato. La
procedura è sicura: i PFC portano ossigeno al corpo, come fa
l’aria durante la respirazione.
Metodi Gli AMP modificati sono stati provati su 45 ceppi,
isolati da pazienti, dei più comuni patogeni associati alla fibrosi cistica. Per valutare la loro eventuale tossicità a livello
polmonare e la loro capacità di combattere le infezioni, essi
sono stati somministrati per via intra-tracheale a dei topi di
cui si è monitorato lo stato di salute e l’integrità dei polmoni.
Risultati L’attività antibatterica in provetta dei peptidi modificati si è rivelata buona ed a largo spettro contro quasi tutti i ceppi saggiati. Gli studi di tossicità sui topi però hanno
dimostrato che le modifiche apportate ai peptidi non sono
state sufficienti a ridurne gli effetti collaterali sui polmoni, fenomeno forse imputabile anche alla somministrazione intratracheale. Tale tossicità probabilmente concorre alla modesta
efficacia del peptide osservata nel combattere un’infezione
polmonare nei topi.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Questo progetto ha
rivelato come gli AMPs siano molecole dall’alto potenziale
antimicrobico ma che necessitano di ulteriori modifiche per
essere utilizzati in terapia. Gli studi sul BAL con PFC (ancora
in corso) potrebbero chiarire se una diversa metodica di somministrazione ed una distribuzione più uniforme dei peptidi
nei polmoni possano mitigarne gli effetti collaterali.
28. Naturally occurring antimicrobials to
counteract lung infections in cystic fibrosis
patients: Cecropin A-Melittin (CA-M) hybrid
peptides and polymixins
Silipo A1, Di Bonaventura G2
Dip. Scienze Chimiche, Università “Federico II” Napoli
2
Dip. Scienze Biomediche, Università Chieti-Pescara
(FFC Project#12/2012, Concluded)
1
Antimicrobici di origne naturale per combattere le infezioni polmonari in pazienti affetti da
fibrosi cistica: peptidi ibridi, Cecropina A-Melittina e polimixine.
Alba Silipo, seconda da sinistra, e il suo gruppo di ricerca
Background The management of cystic fibrosis (CF) infections by Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cepacia
complex (Bcc) is significantly affected by the emergence of
multidrug-resistant (MDR) strains. New therapeutic strategies
are needed to circumvent these problems. Naturally occurring antimicrobials, such as antimicrobial peptides (AMPs),
are being sought as “lead compound” for developing alternative antimicrobials. The design of enhanced synthetic variants to be used alone or in combination with other antibiotics
could, therefore, represent an alternative strategy to counteract multidrug-resistant (MDR) strains.
Objectives The aim of the present project was to explore
the mechanisms of interaction of Cecropin A-Melittin (CA-M)
hybrid peptides and their derivates with bacterial cell envelope,
in order to define the molecular requisites for resistance, adaptation and modulation of the host immune response by opportunistic CF pathogens such as P. aeruginosa and Bcc; and to
evaluate the activity of CA-M hybrids, alone and in combination
with antibiotics commonly used in CF therapy, against planktonic and biofilm cells of CF MDR P. aeruginosa and Bcc strains.
Methods Production of CA-M derivatives via synthetic methodologies; elucidation of the primary structure of bacterial lipopolysaccharide (LPS) via chemical, spectroscopic and spectrometric techniques; characterization with combined use of
different experimental techniques (EPR, DLS, SANS, U-SANS) of
the micro- and mesostructuring of lipopolysaccharide in lipid bilayers; study of the interaction of LPS-based bilayers with CA-M
hybrids with physical chemical and NMR techniques; evaluation, in “CF-like” conditions, of CA-M hybrids activity against
planktonic and biofilm phenotype of P. aeruginosa and Bcc.
Main results We have fully characterized the structure of
a clinical isolate from P. aeruginosa. The combined use of different physical-chemical and NMR techniques has allowed
to fully characterize the outer layer of the membrane of P.
aeruginosa and its interaction with potential antimicrobial
peptides. We succeeded in the elucidation of the mechanisms
of bacterial interaction with CA-M hybrids, which interacted
with the reconstituted cell envelope, modifying its fluidity,
both in its hydrophilic and hydrophobic portion. These experimental results indicate that the peptide molecules tend to
accumulate on the membrane surface, by changing its fluidity
until the destabilization is not so strong as to cause the loss of
integrity of the membrane itself. In vitro antimicrobial assays
showed that CA-M hybrids and derivatives exhibited no activity against P. aeruginosa and Bcc strains.
Comments & Conclusions We have set up the methodology to reconstituted bacterial model membranes and a combination of physical-chemical techniques to study the interaction between potential antimicrobial peptides and microbial
cell envelope. Considering the antibacterial inefficiency of
peptides we tested, this model will be particularly useful in
developing new antimicrobial peptides.
Ragioni del progetto Il trattamento di infezioni da Pseudomonas aeruginosa e da Burkholderia cepacia complex
(Bcc) in fibrosi cistica è reso significativamente difficoltoso
dalla crescente diffusione di ceppi multi resistenti (MDR). È
quindi attuale e di grande importanza l’esigenza di mettere a punto nuove strategie terapeutiche volte a combattere
efficacemente le infezioni in fibrosi cistica. I peptidi antimicrobici di origine naturale si stanno affermando sempre
di più come composti da cui partire per lo sviluppo di nuovi composti antimicrobici. Il design di varianti sintetiche a
maggiore efficacia o minore tossicità, da usare da sole o in
combinazione con altri antibiotici, può rappresentare una
strategia promettente e alternativa per combattere i ceppi
multi resistenti.
Obiettivi Il presente progetto si è focalizzato sulla messa a
punto di metodologie spettroscopiche e chimico-fisiche volte
allo studio dei meccanismi di riconoscimento ed interazione
di potenziali peptidi antimicrobici, quali ibridi di Cecropina
A-Melittina (CA-M) con la cellula batterica. Lo studio mira
a definire i requisiti molecolari alla base della interazione
ed anche a comprendere, a livello molecolare, eventi quali
resistenza, adattamento e modulazione della risposta immunitaria ad opera di batteri opportunisti quali Pseudomonas
aeruginosa e Bcc;
Metodi ci siamo occupati della produzione di CA-M e
derivati di sintesi; dell’isolamento, purificazione e delucidazione della struttura del Lipopolisaccaride da Pseudomonas
aeruginosa RP73 attraverso tecniche spettroscopiche e spettrometriche; abbiamo caratterizzato, attraverso metodologie
quali EPR, DLS, SANS, U-SANS, le caratteristiche sovramolecolari e le proprietà chimico-fisiche di membrane batteriche ricostituite in laboratorio; abbiamo studiato, attraverso
le suddette tecniche e attraverso spettroscopia NMR, la loro
interazione con peptidi antimicrobici CA-M; abbiamo valutato, in condizioni di fibrosi cistica, l’attività di ibridi CA-M
e la tossicità dei peptidi selezionati contro strain di P. aeruginosa e Bcc, anche in presenza di biofilm.
Risultati Abbiamo caratterizzato la struttura del lipopolisaccaride proveniente da un isolato clinico di P. aeruginosa. L’utilizzo combinato di tecniche chimico-fisiche e NMR
ha permesso di caratterizzare nel dettaglio le caratteristiche
della membrana batterica di P. aeruginosa e soprattutto la
sua interazione con potenziali peptidi antimicrobici. Abbiamo con successo elucidato i meccanismi di interazione
di ibridi CA-M con il cell envelope batterico, e abbiamo
definito le variazioni nella fluidità della membrana che seguono l’interazione. I nostri dati evidenziano il meccanismo
di attacco dei peptidi, che tendono ad accumularsi sulla superficie della membrana, cambiandone la fluidità e destabilizzandola fino a distruggerla. I risultati relativi all’attività
antibatterica hanno evidenziato che gli ibridi saggiati risultano essere, alle condizioni saggiate, inattivi nei confronti di
P. aeruginosa e Bcc.
Commenti Abbiamo messo a punto sia la metodologia per
ricostituire membrane batteriche che per studiare in dettaglio
e a livello molecolare il processo di interazione con peptidi
antimicrobici e il loro meccanismo di azione. Tenuto conto
della inefficacia dei peptidi saggiati nei confronti di P. aeruginosa e Bcc, la conoscenza di tali dati sarà indispensabile
per ottimizzare il design di molecole derivate dotate di reale
attività antibatterica.
37
PLENARY SESSION 4
Potential antiinflammatory therapy
29. Inflammasome activation and IL-1ß mediated inflammation triggered by Pseudomonas
aeruginosa: a rationale for novel therapeutic
approaches in cystic fibrosis patients
Bernardini ML1, Molinaro A2, Garlanda C3,
Abdelmounaaim A4
1
Dip. Biologia e Biotecnologie, Università “La Sapienza”,
Roma; 2Dip. Chimica organica e biochimica, Università di
Napoli; 3Fondazione Humanitas per la Ricerca, Milano;
4
Lab. Batteriologia Molecolare - Facoltà di Medicina - Libera
Università di Bruxelles (FFC Project#18/2011, Concluded)
Maria Lina Bernardini, terza da destra in piedi, e il suo team di
ricerca
Background Persistent airway infections with Pseudomonas aeruginosa (PA) are common in CF patients and account for severe inflammation and lung damages. Interaction
of PA with lung tissue triggers the innate defense mechanisms
leading to the production of pro-inflammatory cytokines, e.g.
TNF-α, IL-8 and IL-1ß. In particular, Pathogen-Associated Molecular Pattern (PAMP) recognition by the innate immune system and inflammasome formation are processes supporting
IL-1ß release in tissues infected by PA in CF individuals. However, as the innate defense seems to be impaired, more the
lung is stimulated by bacteria more the inflammation mounts,
in the absence of a concomitant eradication of the infection.
Hypothesis and objectives Given these premises, it seems
to be mandatory to identify the “master” cytokines against
which targeting a proficient therapeutic treatment. This proposal pointed to IL-1ß production as the master cytokine driving inflammation in lung of CF patients infected by PA.
Methods To explore this hypothesis, we planned to analyze:
(i) the impact of PA PAMPs and proteins (T3SS-associated molecules) as bacterial signals triggering the inflammasome;
(ii) the eukaryotic molecules and signaling leading to the inflammasome under conditions as above;
(iii) the contribution of IL-1ß to the inflammatory response
upon PA airway infection in animal models;
(iv) the presence of IL-1ß in biological samples of CF patients.
Results We found:
(i) relevant changes in PAMPs and molecules of PA variants
isolated from the onset of the infection compared to bacterial variants of the chronic stages of the disease.
(ii) all the PA variants were able to activate the inflammasome and to produce IL-1ß, though by exploiting different
signaling pathways.
(iii) inhibition of IL-1ß activity and absence of a regulatory
circuit that limits IL-1ß signaling are opposite approaches
that highlighted the key role of this cytokine in the del38
eterious inflammation upon PA airway infection in mice;
(iv) high levels of IL-1ß were measured in saliva of CF patients
at the chronic stage of PA infection.
Spin-off for research & clinical purposes The therapy with
anti- IL-1ß Ab is already used as treatment in patients with
disesases where the deregulated expression of IL-1ß is responsible of clinical symptoms. We propose that this therapy could
be beneficial also to decrease the inflammation in CF patients.
I meccanismi di induzione dell’inflammasoma e
del rilascio di IL-1ß stimolati da Pseudomonas
aeruginosa forniscono le basi per strategie terapeutiche innovative nel trattamento dell’infiammazione nei malati di Fibrosi Cistica
Ragioni dello studio Nei malati di Fibrosi Cistica (CF)
l’infezione da Pseudomonas aeruginosa (PA) contribuisce in
maniera sostanziale al declino funzionale dei polmoni . La
presenza delle citochine pro-infiammatorie gioca un ruolo
chiave in questo processo. In particolare, la produzione di
IL-1ß è indotta mediante l’assemblaggio di una piattaforma
molecolare chiamata inflammasoma, innescata da strutture
batteriche denominate PAMPs (Pathogen-Associated Molecular Patterns). È, dunque, di fondamentale importanza l’identificazione di quelle citochine che possono agire da bersaglio nelle strategie terapeutiche finalizzate al contenimento
dell’infiammazione.
Ipotesi e obiettivi La nostra ipotesi è che IL-1ß agisca sia
da elemento chiave nel creare nei polmoni dei malati un ambiente idoneo per l’infezione da PA che da conseguenza deleteria dell’infezione.
Metodi Gli approcci sperimentali applicati, la chimica
analitica, la bioinformatica, la biologia molecolare, le culture cellulari primarie ed i modelli animali, sono stati volti a
verificare:
(i) l’impatto dei PAMPs e delle proteine di PA, agenti da
stimoli nella formazione dell’inflammasoma e nella
produzione di IL-1ß.
(ii) le vie di trasduzione del segnale che, nella cellula
eucariotica, portano alla produzione di IL-1ß in seguito
all’infezione di PA;
(iii) il contributo di IL-1ß nell’infiammazione innescata nei
polmoni dei topi;
(iv) la presenza di IL-1ß in campioni biologici di malati di CF.
Risultati I nostri dati mostrano che:
(i) le modificazioni molecolari degli isolati di PA
provenienti da diverse fasi dell’infezione sono funzionali
all’attivazione dell’inflammasoma e alla susseguente
produzione di IL-1ß;
(ii) la produzione di IL-1ß viene innescata attraverso diverse
vie di trasduzione del segnale dalle varianti di PA;
(iii) nei modelli murini di infezione con PA avviene una
riduzione dell’infiammazione e un incremento della
sopravvivenza, quando l’ attività di IL-1ß viene impedita;
al contrario di quanto si osserva quando la presenza di
IL-1ß viene incrementata.
(iv) l’aumento significativo di IL-1 ß nell’escreto dei malati di
CF è associato alla l’infezione cronica di PA.
Possibili ricadute per ricerca e clinica I risultati confermano il ruolo chiave di IL-1������������������������������
ßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßß
nell’infiammazione e le possibili terapie basate sul suo contenimento. L’uso di anticorpi
anti IL-1ß è già corrente nella clinica per le patologie in cui
l’eccessiva produzione di IL-1ß viene considerata come base
della sintomatologia clinica.
30. Phospholipase C beta (PLCB) as
candidate therapeutic target in CF lung
proinflammatory signaling
Cabrini G1, Pinton P2
1
Dip. Patologia e Diagnostica, Azienda Ospedaliera
Universitaria Integrata di Verona; 2Dip. Medicina
Sperimentale e Diagnostica, Università di Ferrara
(FFC Project#19/2011, Concluded)
Giulio Cabrini, primo da destra, e il suo team di ricerca
Background It has been reported that reduced expression
of IL-8 protein is protective in respect to the severity of progression of lung disease in CF patients. We previously found,
from a phenotype-genotype investigation on 135 candidate
genes encoding components of the pro-inflammatory signaling network, that PLC beta (PLCB) isoforms are in association
with the progression of lung disease in CF patients and that
the isoform PLCB3 is involved in increasing the expression
of IL-8. In particular, we obtained confirmation that silencing
PLCB3 reduces P. aeruginosa-dependent cytosolic calcium increase and transcription of IL-8 in bronchial epithelial cells,
and that release of nucleotides is a key component of this
proinflammatory mechanism.
Hypothesis and objectives The main objective of this project is to test the hypothesis that reduction of the activity of
PLCB isoforms reduces the excessive release of IL-8, mitigating the inflammatory response without completely blunting
its anti-infective role.
Methods Analysis of the inflammatory response is carried
on in human bronchial epithelial cells in vitro.
Results We observed that a) isoforms PLCB1, 3 and 4
play a redundant and complementary role in pro-inflammatory signaling although the PLCB3 is the predominant
isoform expressed in primary bronchial epithelial cells; b)
the PLCB3 S845L, which has been studied both in silico
and in vitro in comparison with other variants known to
alter PLCB3 activation or catalytic activity, is a loss-of-function variant due to defective activation, with a significant
defect in transducing the signaling regulating intracellular
calcium homeostasis and, finally, the expression of IL-8
gene. The results strengthen the hypothesis that the previously identified Ser845Leu variant is protective in regards
to the progression of lung disease in CF patients by reducing the expression of IL-8 gene.
Spin-off for research & clinical purposes Understanding
that a variant of PLCB3 is associated with a more favourable
clinical progression of CF lung disease because of a partial
reduction of the pro-inflammatory signaling focus on PLCB,
intracellular calcium signaling and IL-8 expression as relevant
molecular targets for novel anti-inflammatory therapies to
mitigate excessive inflammation and tissue damage in CF
lungs.
Fosfolipasi C beta come bersaglio terapeutico
candidato del segnale proinfiammatorio nelle
vie respiratorie della fibrosi cistica
Ragioni dello studio È stato riportato che una ridotta
espressione della proteina IL-8 è protettivo rispetto alla gravità della progressione della malattia polmonare in pazienti
con fibrosi cistica. Abbiamo precedentemente rilevato, da
una indagine genotipo-fenotipo su 135 geni candidati della
rete di segnali intracellulari pro-infiammatori, che isoforme di
fosfolipasi C (PLC) isoforme beta (PLCB) sono in associazione
con la progressione della malattia polmonare nei pazienti FC
e che la isoforma PLCB3 è coinvolta nell’aumentare l’espressione di IL-8 in cellule epiteliali bronchiali dopo esposizione
a P. aeruginosa.
Ipotesi e obiettivi L’obiettivo principale di questo progetto è di verificare l’ipotesi che la riduzione dell’attività di
isoforme PLCB riduce l’eccessivo rilascio di IL-8, attenuando l’eccessiva risposta infiammatoria in fibrosi cistica senza
abolire completamente il suo fondamentale ruolo di difesa
anti-infettiva.
Metodi Analisi della risposta infiammatoria sono condotte
in modelli di cellule epiteliali bronchiali in vitro.
Risultati Nel primo anno del progetto abbiamo verificato
come le isoforme PLCB1 3 e 4 svolgono un ruolo ridondante
e complementare nelle cellule epiteliali bronchiali, rafforzando l’ipotesi di poter ridurre l’eccessiva infiammazione senza
annullare la risposta immunitaria anti-infettiva. Poiché avevamo identificato che la variante Ser845Leu è protettiva nei
confronti della patologia polmonare dei pazienti fibrocistici,
abbiamo iniziato a verificare il suo ruolo nel regolare la funzione di PLCB3.
Possibili ricadute per ricerca e clinica La comprensione
del ruolo di PLCB in infiammazione polmonare CF preparerà
il terreno per trovare nuove molecole anti-infiammatorie per
mitigare l’eccessiva infiammazione e il danno tissutale nei
polmoni dei pazienti affetti da fibrosi cistica.
31. Phosphodiesterases type-4 (PDE4) as
a novel target to reduce neutrophilic lung
inflammation in cystic fibrosis
Evangelista V1, Romano M2
Lab. di Biologia e Farmacologia Vascolare, Consorzio
Mario Negri Sud, Chieti; 2Lab. Medicina Molecolare, Ce.S.I.,
Università di Chieti-Pescara
(FFC Project#21/2011, Concluded)
1
Virgilio Evangelista, primo a sinistra, e il suo gruppo di ricerca
Background The respiratory insufficiency represents the
major cause of morbidity and mortality in patients with cystic fibrosis (CF). Lung disease develops with time because
of neutrophilic inflammation. However, current therapies for
39
CF lack of specific approaches to counteract exaggerated
recruitment and tissue damaging activities of neutrophils migrated into the lungs.
Hypothesis and objectives The present study was undertaken to test the impact of inhibitors of phosphodiesterases
type-4 (PDE4), a class of drugs which is currently tested in
clinical trials in patients with chronic obstructive bronchopathy (COPD), on normal and CF neutrophil activities potentially relevant to the pathogenesis of pulmonary disease in CF.
Results We showed that selective PDE4 blockade curbed
NETs release, preserved morphological integrity and restrained myeloperoxidase into the cytoplasmic granules of
healthy or CF neutrophils challenged by bacterial endotoxin
for 18 hours. Moreover, PDE4 inhibitor-treated neutrophils,
remaining morphologically intact for several hours, underwent physiological apoptosis accompanied by reduced
release of Annexin-V-binding microparticles and reduced
synthesis of interleukin-8. Selective inhibitors of Src Family
Kinases, PI3K-p110β and PI3K-p110δ, but not of PI3K-p110α/γ
or PI3K-p110γ reduced neutrophil “nettosis” and protected
neutrophils morphological integrity. PDE4 blockade prevented time-dependent phosphorylation of downstream effectors of SFK and PI3K such as Pyk2-Tyr579/Tyr580 and AktSer-473, uncovering a novel mechanism of action of PDE4
inhibitors on “nettosis”. Notably, PDE4 blockade showed
higher pharmacological activity in CFTRinh-172-treated
respect to untreated normal neutrophils, suggesting an unexpected functional interaction between CFTR and PDE4regulated signalling. Finally, the effect of rolipram, a selective
inhibitor of PDE4, was tested in vivo, in a model of acute lung
infection by P. aeruginosa in Cftrtm1UNCTgn(FABPCFTR)
mice. Measurement of several markers of inflammation and
infection did not support an anti-inflammatory effect of rolipram in this model.
Spin of for research & clinical purposes Overall our results demonstrate that PDE4 inhibitors sustain biochemical
signals that may drive neutrophilic inflammation towards
physiological resolution; this strongly supports a role of
PDE4 as a novel target to “correct” the neutrophilic inflammation in CF.
Fosfodiesterasi tipo-4 come nuovo bersaglio
per controllare l’infiammazione polmonare
nella fibrosi cistica
Ragioni dello studio L’insufficienza respiratoria rappresenta la causa principale di morbidità e mortalità dei pazienti
con fibrosi cistica (FC). Il danno polmonare si sviluppa come
consequenza di una cronica infiammazione che coinvolge
principalmente i leucociti neutrofili. A seguito della migrazione nei polmoni queste cellule si attivano e rilasciano molecole e mediatori che determinano il danno tessutale. Le
terapie attuali per la FC mancano di farmaci in grado di controllare l’attività dei neutrofili migrati nel polmone.
Ipotesi ed obiettivi L’obiettivo di questo studio era di valutare l’efficacia, in vitro, di inibitori di fosfodiesterasi di
tipo-4 (PDE4), una nuova classe di farmaci recentemente
approvati per l’uso clinico in pazienti con broncopneumopatia cronica ostruttiva (COPD), nei confronti di neutrofili
isolati da soggetti normali e da pazienti con FC.
Risultati Abbiamo dimostrato che il blocco selettivo di
PDE4 influenza in modo positivo funzioni rilevanti per il
determinismo del danno polmonare, sia nei neutrofili di
soggetti sani, sia in quelli isolati da pazienti FC. Infatti, gli
inibitori di PDE4: i) inibiscono il rilascio di DNA sotto forma di NETs, ii) prevengono la frammentazione e il rilascio
di microparticelle infiammatorie, iii) inibiscono la secrezione di mieloperossidasi, che resta confinata nei granuli
citoplasmatici, iv) riducono la sintesi di interleuchina-8, v)
permettono ai neutrofili di andare fisiologicamente incontro
40
ad apoptosi. Tramite studi biochimici abbiamo identificato il meccanismo d’azione farmacologico degli inibitori di
PDE4, mediato dalla inibizione di chinasi della famiglia di
Src e di PI3K-β e -δ. Inoltre, abbiamo osservato che l’attività
farmacologica degli inibitori di PDE4 appare più marcata
nei neutrofili con CFTR disfunzionale rispetto ai neutrofili
con CFTR normale, suggerendo una inattesa interazione tra
il CFTR e PDE4. Infine abbiamo testato l’effetto del rolipram,
inibitore di PDE4, in un modello di infezione acuta da P. aeruginosa in topi geneticamente deficienti di CFTR. La misura
di alcuni marcatori non supporta un’azione antiinfiammatoria del farmaco in questo modello.
Possibili ricadute per ricerca e clinica I nostri risultati
mostrano che farmaci inibitori di PDE4 mediano un segnale
biochimico che indirizza l’infiammazione neutrofilica verso
una fisiologica risoluzione; questo supporta fortemente un
ruolo di PDE4 come nuovo bersaglio per “correggere” l’infiammazione polmonare in FC.
32. Targeting ceramide metabolism as a
pharmacological strategy in cystic fibrosis
Ghidoni R, Caretti A, Signorelli P
Lab Biochemistry and Mol Biology, Dept Medicine, San
Paolo Hospital, University of Milan, Milano
(FFC Project#22/2011, Concluded)
Riccardo Ghidoni e le collaboratrici di laboratorio
Background Sphingolipids take part in immune response
and can initiate and/or sustain inflammation. Various inflammatory diseases have been associated with increased
ceramide content, and pharmacological reduction of ceramide diminishes inflammation damage in vivo. Inflammation
and susceptibility to microbial infection are two elements
in a vicious circle. Recently, sphingolipid metabolism inhibitors were used to reduce infection. Cystic Fibrosis (CF) is
characterized by a hyper-inflammation and an excessive innate immune response, which fails to evolve into adaptive
immunity and to eradicate acute infection. This results in
chronic infection, lung damage, and patient morbidity. Indeed, the ceramide content in the airway mucosa is higher
in CF mouse models and in patients than in control mice or
healthy subjects.
Methods The potential of the de novo ceramide synthesis inhibitor myriocin in CF therapy was investigated in cells
and mice models.
Results We treated CF human respiratory epithelial cells
with myriocin, an inhibitor of the rate limiting enzyme involved in de novo ceramide synthesis Serine Palmitoyl Transferase (SPT). This treatment resulted in reduced basal, as well
as TNFa-stimulated, inflammation. In turn, TNFa induced an
increase in SPT in these cells, linking de novo synthesis of
ceramide and inflammation in a noxious loop. Furthermore,
myriocin-loaded nanocarrier, injected intratrachea prior to P.
aeruginosa challenge, allowed a significant reduction of lung
infection and reduced inflammation.
Conclusions The presented data suggest that de novo
sphingolipid synthesis is constitutively enhanced in CF mucosa and that it can be envisaged as pharmacological target
for modulating inflammation and restoring effective innate
immunity against acute infection.
General significance Myriocin stands as a powerful immunomodulatory agent for inflammatory and infectious diseases.
Metabolismo di ceramide quale bersaglio farmacologico in fibrosi cistica
Ragioni dello studio Gli sfingolipidi partecipano alla risposta immune ed ai processi infiammatori. L’aumento di
ceramide è stato associato a malattie infiammatorie e farmaci atti a bloccare aumento di ceramide riducono il danno
da infiammazione in vivo. Un circolo vizioso lega l’infiammazione alla suscettibilità alle infezioni microbiche. È stato recentemente dimostrato che inibitori del metabolismo
di ceramide riducono l’infezione. La Fibrosi Cistica (CF) è
caratterizzata da un’iper-infiammazione e da una alterata
riposta innata che non è in grado di esitare in una risposta
adattativa né di eradicare l’infezione. Tale condizione comporta infezioni croniche, danno polmonare e mortalità. È
stato dimostrato che ceramide si accumula nelle mucose
CF, sia nel modello murino sia nei pazienti.
Strategia Abbiamo studiato il potenziale ruolo terapeutico di myriocin, un inibitore dell’enzima Serina Palmitoil
Transferasi (SPT) che catalizza la reazione di controllo della
velocità del processo di sintesi de novo di ceramide, in modelli di CF cellulari e murini.
Risultati Cellule CF epiteliali umane trattate con myriocin hanno mostrato una ridotta produzione di mediatori infiammatori sia in condizione basale che dopo stimolazione
con TNFa. Viceversa, TNFa induceva un aumento di SPT in
queste cellule, legando la sintesi de novo di ceramide al
processo infiammatorio. Abbiamo dimostrato inoltre che il
trattamento con myriocin, via nanovettori inoculati intratrachea prima dell’infezione con P. aeruginosa, garantiva una
significativa riduzione dell’infiammazione e della colonizzazione polmonare batterica.
Conclusioni I dati presentati suggeriscono che la sintesi
de novo degli sfingolipidi sia costitutivamente aumentata
nella mucosa CF e che possa essere considerata un obiettivo
terapeutico per modulare l’infiammazione e ripristinare una
risposta immune efficace contro le infezioni.
Significatività del lavoro La myriocin può essere considerata un immunomodulatore in malattie infiammatorie e
infettive quali la fibrosi cistica.
33. Polyethylenimine-engineered respirable
particles delivering a decoy oligonucleotide
to NF-kB: a novel combination therapy for
cystic fibrosis?
Quaglia F, Carnuccio R
Dipartimento di Farmacia, Università degli Studi di Napoli
Federico II, Napoli (FFC Project#23/2011, Concluded)
Background NF-κB is a transcription factor playing a key role
in lung chronic inflammation and it has been found constitutively activated in CF. The specific inhibition of NF-κB by a decoy oligonucleotides (dec-ODN) delivered through respirable
large porous particles (dec-ODN LPP) may be highly beneficial
(FFC#5/2007). To optimize pharmacological response, formu-
Fabiana Quaglia, al centro, e le sue collaboratrici di laboratorio
lations should deliver intact dec-ODN in conductive airways,
shield its interactions with lung environment and enhance uptake by lung epithelial cells. Hypothesis and objectives A first
goal of the project was the evaluation of in vivo potential of
dec-ODN LPP in an animal model of lung inflammation. Then,
a further objective was to provide additional properties to decODN LPP through the development of respirable LPP modified
with poly(ethyleneimine) (PEI) for dec-ODN pulmonary delivery (LPPPEI). PEI has been selected as candidate in the light of
its synergic activity with antibiotics directed against Gram (-)
bacteria and potential mucolytic effect.
Methods The effects of dec-ODN LPP were investigated
in rat model of lung inflammation induced by intratracheal
insufflation of LPS from P. aeruginosa. LPPPEI were produced
and fully characterized, paying a particular attention to release and aerosolization properties. The effects of LPPPEI on
IL-8 and MUC2 expression induced by LPS in CF human bronchial epithelial cells (IB3-1) and human epithelial pulmonary
NCI-H292 cells were assessed. As a key factor for further animal study, the persistence of LPPPEI in the lung was preliminary
investigated upon intratracheal administration in healthy rats.
Results We demonstrated for the first time that dec-ODN
LPP allow a prolonged in vivo inhibition of bronchoalveolar
neutrophil infiltration as well as cytokine expression induced
by LPS as compared with naked dec-ODN. Concerning
particle modification with PEI, we found that LPPPEI exerted
a temporal control over dec-ODN released amounts, while
preserving its integrity, and caused a persistent inhibition of
the expression of important pro-inflammatory mediators (IL-8
and MUC2) as compared with naked dec-ODN. Of note, LPP
without PEI did not inhibit MUC2 gene expression induced in
mucoepidermoid carcinoma cells stimulated with LPS. Finally,
we found that LPPPEI persisted in rat lung at 14 days, a factor
crucial to the development of sustained release dry powders
for dec-ODN inhalation.
Spin-off for research & clinical purposes These results
prompt us to go in depth into in vitro/in vivo toxicity of LPPPEI
and to exploit their potential in CF treatment, with particular
regard to further roles of PEI as multipurpose agent. PEI specific role as synergic agent against P. aeruginosa biofilm is under investigation using tobramycin as reference antibiotic. In
perspective, PEI-engineered respirable particles for dec-ODN
may represent a potential support in CF therapy and move
ON inhalation from the laboratory bench to the clinic.
Particelle respirabili modificate con polietilenimina per la veicolazione di un oligonucleotide
decoy contro il fattore di trascrizione nucleare
NF-kB: una nuova strategia per la terapia combinata della fibrosi cistica?
Ragioni dello studio NF-κB è un fattore di trascrizione che
gioca un ruolo importante nell’infiammazione cronica polmonare ed una sua attivazione costitutiva è stata riscontrata
in fibrosi cistica (CF). L’inibizione specifica di NF-κB median-
41
te un oligonucleotide decoy (dec-ODN), una specie di esca
molecolare, somministrato direttamente nel polmone mediante particelle respirabili (dec-ODN LPP) (LPP = Lipoproteine)
rappresenta un’utile strategia nel controllo dell’infiammazione polmonare (FFC#5/2007). Al fine di ottimizzare la risposta
farmacologica, tuttavia, si rendono necessarie formulazioni in
grado di rilasciare il dec-ODN intatto nelle vie aeree, proteggerlo dalle interazioni con i fluidi polmonari e migliorarne la
penetrazione nelle cellule epiteliali polmonari.
Ipotesi e obiettivi Un primo obiettivo di questo progetto
era la valutazione delle reali potenzialità delle dec-ODN
LPP in un modello di infiammazione polmonare nel ratto.
Un secondo obiettivo era, quindi, lo sviluppo di particelle
respirabili contenenti dec-ODN potenziate nell’effetto grazie
all’aggiunta di poli(etilenimina) (PEI), un eccipiente multifunzionale, il cui uso in FC è particolarmente promettente per la
comprovata attività antibatterica verso i Gram (-) e la potenziale attività mucolitica.
Metodi Gli effetti delle dec-ODN LPP sono stati investigati
nel ratto in un modello di infiammazione polmonare indotta
da insufflazione intratracheale di LPS (Lipopolisaccaridi, costituenti della mebrana batterica) derivati da Pseudomonas
aeruginosa. Sono state progettate e sviluppate nuove LPP (Lipoproteine) contenenti dec-ODN e PEI (LPPPEI) ottimizzate per
il rilascio prolungato del dec-ODN nel polmone. Particolare attenzione è stata dedicata alla valutazione dell’effetto della PEI
su proprietà aerosolizzanti e di rilascio del sistema, considerate
rilevanti ai fini terapeutici. È stato, quindi, valutato l’effetto delle LPPPEI sull’espressione di alcuni geni pro-infiammatori (IL-8
e MUC2) in cellule epiteliali bronchiali di FC (IB3-1) e cellule
mucoepidermiodi epiteliali da carcinoma polmonare (NCIH292) stimolate con LPS da P. aeruginosa. Studi preliminari di
persistenza delle LPPPEI nel polmone sono stati condotti dopo
insufflazione intratracheale nel ratto sano.
Risultati Nell’ambito delle attività di questo progetto, noi abbiamo dimostrato, per la prima volta, che una singola insufflazione intratracheale di LPP che rilasciano dec-ODN causa un’inibizione prolungata dell’infiltrazione broncoalveolare di neutrofili
così come dell’espressione di citochine pro-infiammatorie indotte da LPS, rispetto al dec-ODN non veicolato. Inoltre, le LPPPEI
sono in grado di inibire in modo prolungato l’espressione di IL-8
e MUC2 in entrambe le cellule epiteliali umane delle vie aeree
stimolate con LPS, rispetto al dec-ODN non veicolato. Tuttavia,
è importante osservare che le LPP non modificate con PEI non
sono in grado di inibire l’espressione del gene MUC2 in cellule
mucoepidermiodi epiteliali da carcinoma polmonare, suggerendo un ruolo funzionale della PEI. Inoltre, gli studi di persistenza
in vivo delle LPPPEI dimostrano la presenza delle particelle nel
polmone fino a 14 giorni, un aspetto considerato cruciale per un
sistema a rilascio prolungato.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Sulla base dei risultati
ottenuti, si procederà alla valutazione della sicurezza d’impiego delle LPPPEI sia su cellule bronchiali epiteliali umane di FC
che nel ratto e del loro potenziale terapeutico in FC, con particolare riguardo al ruolo della PEI come eccipiente multifunzionale. L’attività antibatterica della PEI verso P. aeruginosa in
associazione con tobramicina, quale antibiotico di riferimento,
è tuttora oggetto di studio. In prospettiva, le particelle respirabili per il rilascio prolungato di dec-ODN possono rivelarsi un
valido strumento di supporto alla terapia della FC. I risultati
attesi potrebbero consentire un ulteriore passo in avanti della
ricerca verso l’applicazione di oligonucleotidi per inalazione
in campo clinico.
34. Host Response to Pseudomonas
aeruginosa adaptation during airway chronic
infection
42
Cigana C1, Colombo C2
1
Infection and Cystic Fibrosis Unit, Division of Immunology,
Transplantation and Infectious Diseases, San Raffaele
Scientific Institute, Milano; 2Centro Regionale FC, Fond.
IRCCS “Ospedale Maggiore Policlinico, Mangiagalli e Regina
Elena”, Milano (FFC Project#20/2011, Concluded)
Cristina Cigana, seconda da destra, e il suo team di ricerca
Background Advanced CF lung disease is characterized
by chronic infections by P. aeruginosa pathoadaptive variants,
that are able to escape the immune response.
Hypothesis and objectives The hypothesis of this project
was that the host response to bacterial phenotypes generated
after years of chronic infection in the CF lung causes airways
damage. Thus the aims were: 1. to establish the ability of early
vs late P. aeruginosa strains to provoke inflammation vs tissue
damage in vitro and in mouse models; 2. to correlate airway
damage with P. aeruginosa patho-adaptive traits in long term
chronic persistence in CF patients.
Methods and results A P. aeruginosa early strain of CF origin induced higher levels of inflammatory markers in vitro,
while the late clonal strains, isolated after years of colonization from the same patient, stimulated the production of
MMP-9, a marker of tissue damage. In the agar-beads model
in C57BL/6NCrlBR mice, the early isolate was more virulent
and caused death, while only adapted isolates were able to
establish long-term chronic infection with a stable bacterial
load over the course of three months, suggesting a change
in bacterial phenotype. Lung amounts of cytokines/chemokines involved in leukocytes recruitment were lower after
infection with late strains compared to early strain, confirming a reduced inflammatory potential, and decreased during
the course of P. aeruginosa infection. MCP-1, IL-17, IFN-γ and
TNF-α levels remained instead high in infected mice, and this
correlated with lymphocytes polarization and tissue damage. Also sulphated glycosaminoglycans (sGAG), MMP-9 and
TGF-b were found to be significantly upregulated within the
chronically infected mice, likely aggravating airways damages. Similar results were obtained also in gut-corrected CF mice
after chronic infection with a P. aeruginosa late strain. To test
whether chronic infection might exert polarization of Th17
cells in murine lung, IL-17A-/-, IL-17RA-/- and congenic wt mice
were chronically infected with a late strain for 28 days. IL-17
deficiency was associated with increased P. aeruginosa bacterial load, and a reduction of leukocytes recruitment, sGAG
and MMP-9. Validation in induced sputa and nasopharyngeal
aspirates from CF patients confirmed higher levels of IL-17A
in chronically infected patients, while cytokines correlated to
the innate immune response and sGAG were elevated both in
intermittently and chronically infected patients, in comparison to patients free from P. aeruginosa.
Spin-off for research & clinical purposes The results of
the project indicate that P. aeruginosa early isolates trigger inflammation, while late adapted strains induce tissue damage,
in particular in terms of elevated MMP-9 and sGAG levels,
probably through a Th17 response. The validation in induced
sputa and nasopharyngeal aspirates from CF patients suggest
MMP-9, IL-17 and sGAG as possible targets for therapeutic
intervention.
Risposta dell’ospite all’adattamento di Pseudomonas aeruginosa durante la colonizzazione
cronica delle vie aeree
Ragioni dello studio Le infezioni batteriche persistenti
sono causate da patogeni in grado di adattarsi all’ospite per
ridurre il loro riconoscimento da parte del sistema immunitario. Non è chiaro se questa strategia venga usata anche da P.
aeruginosa come meccanismo per la colonizzazione a lungo
termine delle vie aeree dei pazienti con fibrosi cistica (FC).
Nonostante terapie antibiotiche continue ed aggressive, nelle
vie aeree del paziente FC si stabilisce inevitabilmente un’infezione cronica da P. aeruginosa.
Ipotesi e obiettivi L’ipotesi del progetto era che i ceppi di
P. aeruginosa adattati alle vie aeree FC fossero in grado di eludere il sistema immunitario e al contempo di causare danno
al tessuto polmonare. Gli obiettivi specifici erano: 1) stabilire
la capacità degli isolati precoci e adattati di P. aeruginosa di
indurre infiammazione e danno tissutale nell’ospite in modelli
d’infezione cellulare e murino e 2) correlare il danno tissutale
delle vie aeree con caratteristiche di adattamento di P. aeruginosa in pazienti FC.
Metodi e risultati Ceppi clinici precoci di P. aeruginosa
inducono maggiore infiammazione in vitro, mentre ceppi
clonali tardivi, isolati dallo stesso paziente FC dopo anni
di colonizzazione polmonare, stimolano la produzione di
MMP-9, una metalloproteasi coinvolta nel rimodellamento
tissutale. In modelli murini di infezione acuta e cronica polmonare, il ceppo precoce è molto virulento e causa mortalità, mentre solo gli isolati tardivi sono in grado di persistere
nelle vie aeree fino a tre mesi, suggerendo un cambiamento nel fenotipo batterico. Rispetto al ceppo precoce, questi
ceppi tardivi inducono una minore risposta infiammatoria
che tende a decrescere durante l’infezione, ad eccezione
delle citochine correlate alla polarizzazione linfocitaria e
al danno tissutale, che rimangono elevate, soprattutto IL-17.
Inoltre, i polmoni murini infetti cronicamente con gli isolati
tardivi hanno alti livelli di marcatori di danno tissutale, in
particolare glicosamminoglicani solfati (sGAG) e MMP-9. In
più, nel modello di infezione polmonare cronica, topi deficienti per IL-17 o per il suo recettore risultano avere non
solo minore infiammazione ma soprattutto livelli significativamente minori di sGAG e MMP-9, suggerendo che IL-17
potrebbe essere coinvolta nel danno indotto da ceppi tardivi
di P. aeruginosa. Livelli elevati di IL-17 e sGAG sono stati
anche misurati negli espettorati e nei lavaggi nasofaringei di
pazienti FC colonizzati da P. aeruginosa.
Possibili ricadute per ricerca e clinica I risultati del progetto indicano che isolati precoci di P. aeruginosa inducono
infiammazione, mentre i ceppi adattati alle vie aeree FC, eludendo la risposta immunitaria, sono responsabili di danno ai
tessuti. L’identificazione dei sGAG, MMP-9 e IL-17 come attori nel processo del danneggiamento tissutale apre la strada
all’uso di inibitori specifici a scopo terapeutico in FC.
SHORT COMMUNICATIONS 2 (COMMENT TO POSTERS)
Understanding and treating the CF basic defect
35. The molecular structure and the folding
of the whole Cystic Fibrosis Transmembrane
Conductance Regulator
Moran O, Marasini C, Baroni D, Picco C
Istituto di Biofisica, CNR, Genova
(FFC Project#4/2012, In progress)
Oscar Moran e una collaboratrice
Background Cystic fibrosis (CF) is a genetic disease of epithelia, in which the primary defect, a mutation of the CFTR
protein, leads to an alteration in the absorption and secretion
of fluid in the airways, bacterial colonization with a massive
inflammatory process, the loss of lung function, and eventually death. The most frequent mutation in patients, ΔF508,
causes defects in the maturation of the protein, which is destroyed before being inserted into the cell membrane. As a
therapy for patients with this mutation it has been indicated
the use of compounds, known as correctors, that prevent the
destruction of ΔF508, allowing it to reach the membrane and
to carry out its salt transport function.
Hypothesis and objectives The goal is to study the molecular structure of the normal CFTR in different functional states,
and compare it with the structure of the protein carrying the
mutation ΔF508.
Methods The determination of the molecular structure
of CFTR at atomic level is inhibited by many technical difficulties that prevent the crystallization of the protein. We
are studying the molecular structure of CFTR using methods
of small-angle X-ray scattering (SAXS). With this technique,
that does not need to apply any particular treatment to the
sample, it is possible to have detailed information on the
molecular structure of proteins under conditions similar to
physiological ones.
Results The CFTR, normal or mutated, was expressed from
yeast and purified. Protein samples were treated with potentiators and correctors in order to study how these drugs modify
the molecular conformation of the mutant. In three synchrotron sessions, we have collected SAXS data to characterise the
CFTR, purified or reconstituted in membranes.
Spin-off for research and clinical purposes The results obtained will be used to understand the functional mechanisms
of the normal CFTR and its pathological alterations caused by
the ΔF508 mutation, and to gain information that could be
critical for the development of new and better correctors for
the pharmacological therapy of the basic defect in CF.
43
La struttura molecolare e la conformazione della proteina coinvolta nella fibrosi cistica (CFTR)
Ragioni dello studio
La fibrosi cistica (FC) è una malattia genetica degli epiteli,
nella quale il difetto primario, una mutazione della proteina
CFTR, porta ad un’alterazione nell’assorbimento e secrezione di fluido nelle vie aeree, a colonizzazione batterica con
un massiccio processo infiammatorio e alla perdita progressiva della funzione polmonare. La mutazione più frequente nei
pazienti, ΔF508, causa difetti nella maturazione della proteina, che viene distrutta prima essere di inserita nella membrana cellulare. Come terapia per i pazienti portatori di questa
mutazione è stata indicato l’uso di composti denominati correttori che evitano la distruzione della ΔF508, permettendole
di arrivare in membrana ed esercitare la sua funzione di trasporto di sale.
Ipotesi e obiettivi L’obiettivo è quello di studiare la struttura molecolare della CFTR normale in diversi stati funzionali
e di confrontarla con la struttura della proteina con la mutazione ΔF508. Per questi studi, la CFTR, normale o mutata, è
stata espressa in lievito e purificata.
Metodi La determinazione della struttura molecolare della
CFTR a risoluzione atomica è difficilemente realizzabile a
causa di molte difficoltà tecniche che impediscono la cristallizzazione della proteina. Noi abbiamo iniziato a studiare la
struttura molecolare della CFTR utilizzando metodi di diffusione di raggi−X a basso angolo (SAXS). Con questa tecnica,
che ha il vantaggio di non prevedere nessun trattamento particolare del campione, è possibile avere informazione dettagliata sulla struttura molecolare delle proteine in condizioni
simili a quelle fisiologiche.
Risultati La CFTR, nativa o mutante, è stata prodotta in
lievito e purificata. I campioni di proteina nativa e mutante sono stati trattati con potenziatori e correttori, in modo
da esaminare come questi farmaci modificano la conformazione molecolare della proteina. Abbiamo raccolto i dati di
SAXS in tre sessioni al sincrotrone (macchina acceleratrice
di particelle,ndr), e grazie ad essi caratterizzeremo la CFTR
purificata o ricostituita in membrane.
Possibili ricadute per ricerca e clinica I risultati ottenuti serviranno a capire i meccanismi di funzionamento della CFTR
normale e le sue alterazione patologiche dovute alla mutazione ΔF508, e ad acquisire informazione che potrebbe essere
fondamentali per lo sviluppo di nuovi e migliori correttori per
la terapia farmacologica del difetto di base nella FC.
36. Development of novel strategies to correct
the chloride transport defect in cystic fibrosis
Galietta L1, Millo E2
Lab. Genetica Molecolare, Istituto G. Gaslini,Genova,
Dipart. Medicina Sperimentale, Lab. Biochimica, Università
degli Studi di Genova (FFC Project#2/2012, In progress)
1
2
Background Cystic fibrosis (CF) is caused by mutations
affecting CFTR protein, which works in epithelial cells to
transport chloride ions. In the lungs, CFTR loss of function
causes the impairment of antibacterial defenses. TMEM16A
is instead a protein different from CFTR but also expressed in
epithelial cells and able to transport chloride. Pharmacological stimulation of TMEM16A could represent an alternative
strategy to correct the basic defect in CF.
Hypothesis and objectives In our project, we have considered two different targets to develop possible drugs: CFTR
and the TMEM16A protein.
Methods To target CFTR, we have studied a group of
44
Luis Galietta, in basso a destra, e alcuni collaboratori
chemical compounds belonging to the aminoarylthiazole
(AAT) family. More than 60 AATs were syntesized and tested
on cells expressing the CFTR protein with the deltaF508 mutation. Regarding TMEM16A, we have studied its expression in
the human bronchial epithelium and its response to a panel
of kinase inhibitors (kinases are intracellular proteins with a
variety of regulatory functions).
Results The tests with AATs on mutant CFTR have revealed
two active compounds. Interestingly, these compounds generate a synergic effect when combined with the investigational
drug VX-809. Data obtained so far will be useful to synthesize
novel AAT analogs with improved potency and efficacy. The
study on TMEM16A has instead revealed that its expression
is particularly associated with the production of mucus and
occurs in a cell type that is different from the one expressing
CFTR. The screening of kinase inhibitors has identified compounds able to modify TMEM16A activity.
Spin-off for research & clinical purposes The results obtained in our studies will be useful to develop novel drugs
able to correct mutant CFTR or to stimulate the alternative
TMEM16A channel.
Sviluppo di nuove molecole per la correzione
del difetto di trasporto di cloruro nella fibrosi
cistica
Ragioni dello studio La fibrosi cistica (FC) è causata da
mutazioni a carico della proteina CFTR, la cui funzione nelle
cellule epiteliali è di trasportare ioni cloruro. Nei polmoni,
la perdita di funzione della proteina CFTR compromette le
difese antibatteriche. TMEM16A è una proteina diversa da
CFTR ma anch’essa espressa nelle cellule epiteliali ed in grado di trasportare cloruro. La sua stimolazione farmacologica
potrebbe rappresentare quindi una strategia alternativa per
correggere il difetto di base nella FC.
Ipotesi e obiettivi Nel nostro progetto abbiamo considerato due bersagli diversi per lo sviluppo di possibili farmaci: la
proteina CFTR stessa e la proteina TMEM16A.
Metodi Per la proteina CFTR sono stati sintetizzati più di
60 nuovi composti chimici appartenenti alla famiglia degli
aminoariltiazoli (AAT). I nuovi AAT sono stati provati su cellule con espressione della proteina mutata deltaF508 alla ricerca di molecole in grado di recuperarne la funzione. Per quanto riguarda TMEM16A, abbiamo studiato la sua espressione
nell’epitelio bronchiale umano e la risposta ad un pannello
di inibitori di chinasi (le chinasi sono proteine intracellulari
dotate di funzioni regolatrici; ndr).
Risultati I test con gli AAT sulla proteina CFTR mutata
hanno identificato due molecole attive che sono anche in
grado di generare un effetto sinergico in combinazione
con il farmaco sperimentale VX-809. I dati ottenuti finora
serviranno per la sintesi di nuovi AAT dotati di maggiore
efficacia ed affinità. Lo studio su TMEM16A ha invece rivelato che l’espressione di questa proteina è particolarmente
associata alla produzione di muco ed avviene in un tipo cellulare diverso da quello in cui è espressa la proteina CFTR.
Lo screening degli inibitori di chinasi ha permesso l’identificazione di composti che hanno un effetto sull’attività della
proteina TMEM16A.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Le informazioni ottenute serviranno per lo sviluppo di nuovi farmaci in grado di
correggere la proteina CFTR mutata o di stimolare il canale
alternativo TMEM16A.
37. Modulation of post-translational
modification and quality control system as a
novel therapeutic strategy for Cystic Fibrosis
Pedemonte N
Lab. Genetica Molecolare, Ist. “G. Gaslini”, Genova (FFC
Project#5/2012, In progress)
Nicoletta Pedemonte, a sinistra, e le collaboratrici
Background Cystic fibrosis (CF) is a severe hereditary disease caused by mutations that abolish the function of a membrane protein (named CFTR) needed to transport chloride
ions. The most frequent mutation in CF patients is the deletion
of phenylalanine 508 (F508del). F508del mutation causes two
distinct defects leading to a loss of function of the CFTR protein. The most severe defect is the mistrafficking of CFTR that
remains trapped in the endoplasmic reticulum and is subsequently degraded.
Hypothesis and objectives The trafficking defect can be
rescued by molecules called correctors, however, the efficacy of these compounds, on human bronchial cells derived
from CF patients, is reduced. The development of new drugs
requires a better understanding of the cellular processes responsible for the fate of the mutant protein and its possible
rescue.
Methods In order to dissect the pathways modulating
F508del-CFTR processing/degradation and to identify the
proteins playing key roles in the process, we have adopted
a functional genomics approach, screening a genome-wide
siRNA library. The siRNA library was screened using the as-
say based on the halide-sensitive yellow fluorescent protein
(YFP) that measures the function of CFTR in the plasma
membrane. For the screening, we used the CFBE41o- cell
line, with stable expression of F508del-CFTR and the halidesensitive YFP.
Results The screening highlighted a list of proteins whose silencing caused a significant rescue of F508del-CFTR activity in
CFBE41o- cells. Among the most interesting targets, we found
MLLT6, UBXD1 and FAU proteins. MLLT6, also known as Af17,
is a transcription factor that upregulates the transcription of the
epithelial sodium channel (ENaC) genes. UBXD1 is a VCP-interacting protein that is involved in ER-associated degradation.
The exact functions of FAU are poorly understood, it is thought
to play a role in ribosome biosynthesis. Studies will continue to
characterize interaction and function of these proteins in CFTR
maturation/degradation.
Spin-off for research & clinical purposes The identification
of new proteins and the unraveling of the cellular processes,
whose modulation leads to an increased F508del rescue, is of
primary importance as it will help in identifying novel targets
for treatments with improved efficacy and selectivity.
Modulazione delle modificazioni post-traduzionali e dei sistemi di controllo qualità come nuova
strategia terapeutica per la fibrosi cistica
Ragioni dello studio La fibrosi cistica (FC) è una grave malattia ereditaria causata da mutazioni che provocano la perdita
di funzione di CFTR, proteina di membrana finalizzata al trasporto di ioni cloruro. La mutazione più frequente nei pazienti
FC è la delezione della fenilalanina 508 (F508del). La mutazione F508del provoca la perdita di funzione della proteina
CFTR attraverso due meccanismi diversi, il più grave dei quali è
costituito da una perdita di stabilità della proteina appena sintetizzata. Di conseguenza la proteina CFTR con la mutazione
F508del viene in gran parte degradata prima ancora che questa
raggiunga la membrana cellulare.
Ipotesi e obiettivi Il difetto di stabilità può essere trattato
con molecole chiamate correttori, tuttavia, l’efficacia di tali
composti su cellule bronchiali umane, derivate da pazienti FC,
è ridotta. Per sviluppare nuovi farmaci occorre una migliore
comprensione dei processi cellulari che determinano il destino
della proteina mutata ed il suo eventuale recupero.
Metodi Al fine di delucidare i processi che modulano la
maturazione/degradazione di CFTR, e di identificare le proteine che vi giocano un ruolo chiave, abbiamo adottato un
approccio di genomica funzionale basato sulla interferenza
genica mediata da RNA (siRNA=short interfering RNA, RNA
ad interferenza breve; ndr). Con questo strumento è stato possibile spegnere selettivamente un gene (e la relativa proteina)
per volta, valutandone gli effetti sulla maturazione della proteina CFTR mutata. È stato valutato così il ruolo di 6650 geni
umani.
Risultati Questo studio ci ha permesso di identificare alcune proteine la cui modulazione permette un maggior recupero della F508del, ad esempio le proteine MLLT6, UBXD1
e FAU. MLLT6 è una proteina che regola l’espressione di altri
geni, e gioca un ruolo nella regolazione dell’assorbimento
di sodio negli epiteli. UBXD1 è una proteina coinvolta nella
degradazione a livello del reticolo endoplasmatico. FAU è
una proteina poco conosciuta, probabilmente implicata nella
biosintesi proteica.Ulteriori studi sono necessari per caratterizzare il ruolo di queste proteine nella maturazione/degradazione di CFTR.
Possibili ricadute per ricerca e clinica L’identificazione di
nuove proteine e il chiarimento dei processi cellulari implicati nella maturazione/degradazione di CFTR è di primaria
importanza, perché consentirà di definire nuovi bersagli per
terapie farmacologiche più efficaci.
45
38. Mechanism of action of
trimethylangelicin in rescuing F508del CFTR
functional expression
Casavola V
Department of Biosciences,Biotechnologies,Biopharmaceutics
University of Bari -Italy (FFC Project#1/2013, Extension)
Background It is believed that a combined action of drugs
is required to obtain a good rescue of F508del CFTR: the
“correctors” that restore F508del CFTR expression on the
cell surface and the “potentiators” that potentiate the activity of F508del CFTR once arrived to the plasma membrane.
We previously demonstrated that the psoralen-related compound, 4,6,4’-trimethylangelicin (TMA), strongly potentiates
the cAMP/PKA-dependent activation of wt CFTR in airway
cells and, recently, we found that long-term incubation with
TMA significantly rescues F508del CFTR functional expression to the cell surface of primary and secondary airway CF
cell monolayers suggesting that, as observed for other molecules, TMA may act both as potentiator and corrector.
Hypothesis and objectives The aim of our study is to elucidate the mechanisms of action of TMA as a corrector. In this
regard, we will try to find the target of TMA in the complex
processes that permit the F508del CFTR to be folded correctly and, thus, be preserved by the quality control mechanisms that recognize unfolded proteins and target them for
degradation. Moreover, we will examine if TMA is also efficient in stabilizing F508del CFTR in the plasma membrane.
In this regard we will analyze if TMA, in addition to rescuing
the functional expression of F508del CFTR, can restore the
cytoskeletal organization that, has been demonstrated to be
necessary for CFTR stability on the apical membrane. Lastly
we will analyze if TMA may affect the compartmentalization
of cAMP/PKA signaling.
Essential Methods We will analyze the effect of TMA on: i)
F508del CFTR processing efficiency; ii) F508del CFTR stability by analyzing the kinetics of internalization in CF cell monolayers; iii) cortical actin organization and F-actin assembly
respectively by biochemical and morphological analyses; iv)
cAMP compartmentalization by FRET analysis.
Preliminary Results We have observed that pre-incubation
with 100nM TMA restablizes the correct F-actin cytoskeletal
organization observed in healthy cell. Further, this same treatment also induces the same cAMP cellular compartmentalization as observed in non CF cells.
Expected results and their significance Understanding the
cellular mechanisms by which TMA treatment is able to rescue both chloride secretion and F508del CFTR stability on
the plasma membrane of CF airway cells should provide the
basis for optimizing its potential therapeutic development.
anche in cellule bronchiolari primarie derivanti da bronchi di
pazienti affetti da fibrosi cistica (FC).
Obiettivi Il progetto di ricerca si propone di 1) identificare
il meccanismo di azione mediante il quale il TMA “preserva” dalla precoce degradazione una frazione della F508del
CFTR e ne facilita il trasporto sulla membrana cellulare 2) determinare l’azione del TMA nel ripristinare l’organizzazione
citoscheletrica che ha una importante funzione nella stabilizzazione della proteina CFTR sulla membrana e 3) analizzare l’azione del TMA sulla compartimentazione del sistema
AMPc /PKA (AdenosinMonofosfatociclico/ProteinKinasiA) attivante la proteina CFTR nella regione di membrana.
Metodi Studieremo l’influenza del TMA sui processi di
maturazione della proteina mediante metodiche biochimiche
ed inoltre studieremo l’efficacia del TMA sul sistema proteico di degradazione mediante tecniche di interferenza genica
mediata da RNA. L’effetto del TMA sull’organizzazione citoscheletrica verrà analizzata mediante tecniche biochimiche e
morfologiche e l’analisi della compartimentazione del sistema AMPc/PKA verrà effettuata mediante FRET (Fluorescente
Resonance Energy Tranfer).
Risultati preliminari Abbiamo osservato che la preincubazione con 100nM TMA induce in cellule bronchiolari FC una
riorganizzazione del citoscheletro actinico e una compartimentazione dell’AMPc simile a quella riscontrata in cellule
“sane”.
Risultati Attesi e loro significato Questo studio ci permetterà di valutare l’efficacia del TMA come correttore e di
identificarne il meccanismo di azione. Molte delle sperimentazioni verranno condotte anche in cellule FC primarie che
hanno specificità funzionali proprie delle cellule bronchiolari
umane. La comprensione del meccanismo di azione del TMA
rappresenta un passo determinante per un suo potenziale sviluppo terapeutico.
39. ΔF508-CFTR correctors deriving from
computational design and from safe natural
compounds for a prompt clinical application
Mazzei M1, Fossa P1, Pascale M2
1
Dip. Scienze Farmaceutiche, Università di Genova; 2Dip. di
Farmacia, Università di Salerno (FFC Project#3/2013, New)
Analisi del meccanismo mediante il quale la trimetilangelicina ripristina l’aspressione funzionale della proteina F508del CFTR.
Ragioni dello studio Numerosi studi hanno dimostrato che
per il ripristino di un livello adeguato di trasporto di cloruro in cellule bronchiolari omozigoti per la F508del CFTR, è
necessaria la somministrazione combinata sia di “correttori”, che determinano il ripristino della proteina mutata sulla
membrana cellulare, che di “potenziatori” che incrementano
il trasporto di cloruro. In precedenza abbiamo dimostrato che
la trimetilangelicina (TMA) si comporta come potenziatore
del trasporto di cloruro e, recentemente, abbiamo riscontrato
che 24 ore di trattamento con 100 nM TMA determina un
ripristino dell’espressione funzionale della F508del CFTR in
cellule bronchiolari recanti la mutazione F508del. In particolare, l’efficacia del TMA come correttore è stata dimostrata
46
Mauro Mazzei, terzo da sinistra, e il tuo team di ricerca
Background Drugs restoring to health CF patients carrying the DF508-CFTR mutation are not currently available on
the market. Some substances (“correctors”) can rescue the
DF508-CFTR favoring its insertion into the plasma membrane
wherein the presence of a “potentiator” is necessary to make
the mutant protein fully functional.
Hypothesis and objectives The present project aims to
find substances that could act as correctors both varying, in
a computer-drove way, the molecular structure of known cor-
rectors and studying natural products acting as modifiers of
mutant CFTR. This latter strategy seems to us of particular value since natural substances as matrine, resveratrol, ascorbic
acid, curcumin, quercetin, already utilized for other pathologies, could rapidly get the market providing a relief for CF
patients and hampering the progression of the disease.
Methods Based on our recent findings, to this group of
substances we believe it is possible, , to add ectoine, a nontoxic compound normally used in cosmetics. The ectoine acts
as an osmolyte and promotes the production of the Heath
Shock Proteins. The ectoine, from our preliminary data, results active at concentrations (5 mM) suggesting the presence
of a multiple mechanism of action. Also the dihydroectoine
is now in an initial stage of evaluation as corrector. In view
of a longer term research aimed at obtaining more specific
and more potent correctors than the above mentioned natural products, we applied the result of a computational study
which puts in evidence that some correctors have a mutual
central structure whereas the lipophilic ending parts of the
molecule are subjected to a great variability which deserves
a deeper investigation.
Results We synthesized some phenylhydrazones analogs
to RDR1 corrector: such new compounds are, on epithelial
bronchial cells, more active than the parent compound and
very similar to the Corr.4a, generally used as reference in
many papers in this field. An important aspect of the project
is the “in silico” study of CFTR/chaperones/co-chaperones
interactions. We have already shown that a minor concentration of HSC70, due to the action of the matrine, played a favorable role in rescuing the DF508-CFTR. Now the research encompasses the computational study of some co-chaperones
as BAG1 and CHIP: in particular, from preliminary data, it
is possible to speculate that the above mentioned phenylhydrazones, whereas do not find satisfactory binding sites on
NBD1/NBD2 domains, could bind to CHIP.
Correttori della DF508-CFTR derivanti da disegno computazionale e da composti naturali,
classificati come sicuri, per una rapida applicazione clinica
Ragioni dello studio Ad oggi, non esistono sul mercato
farmaci che curano pazienti FC con mutazione ∆F508. Alcune sostanze (correttori) riescono a salvare la ∆F508-CFTR
facendola pervenire sulla membrana plasmatica dove è però
necessaria la presenza di un altro farmaco (potenziatore) per
renderla funzionale.
Ipotesi e obiettivi Il presente progetto si prefigge la ricerca di sostanze che possano agire da correttori sia variando,
con l’ausilio del molecular modeling, la struttura di correttori
già noti, sia studiando composti naturali agenti sulla CFTR.
Quest’ultimo settore ci sembra di particolare valore pratico
in quanto sostanze naturali quali la matrina, il resveratrolo,
l’acido ascorbico, la curcumina, la quercetina sono tutte
sostanze già utilizzate in altre patologie che possono rapidamente raggiungere il mercato contribuendo ad alleviare i
sintomi dei pazienti FC e a contenere la malattia.
Metodi A tale gruppo di sostanze riteniamo, da una nostra
recente ricerca, che si possa aggiungere l’ectoina, sostanza
atossica che trova impiego in cosmetica. L’ectoina, da dati preliminari in nostro possesso, sembra agire a concentrazioni tali
(5 mM) che fanno prevedere un meccanismo d’azione multiplo. Anche la diidroectoina è in un’iniziale fase di studio. In
una ricerca a più lungo termine, che vuole ottenere correttori
più specifici e più potenti di quelli prima nominati, abbiamo
applicato il risultato di uno studio in silico (su modello compiuterizzato; ndr) che ha evidenziato come in alcuni correttori
sia presente una porzione centrale comune mentre le parti terminali lipofile sono soggette ad una maggiore variabilità che
deve essere meglio valutata.
Risultati Sono stati sintetizzati dei fenilidrazoni analoghi
del correttore già conosciuto RDR1, che hanno dimostrato,
su cellule bronchiali epiteliali, un’azione simile a quella del
Corr.4a (preso come riferimento in lavori sulla FC) e sono risultati più attivi di RDR1. Sono state studiate in silico le interazioni CFTR/chaperoni/co-chaperoni/matrina. La matrina determina una minore concentrazione del chaperone HSC70, e
gioca un ruolo favorevole nel salvataggio della DF508-CFTR.
Ora la ricerca si allarga allo studio di co-chaperoni quali
BAG1 e CHIP: in particolare da dati preliminari presumiamo
che i fenilidrazoni sopraddetti, mentre non trovano dei siti di
legame adeguati sui domini NBD1/NBD2, si possano legare
allo co-chaperone CHIP.
40. The read-through approach for the
treatment of cystic fibrosis caused by
premature termination codons
Borgatti M1, Altamura N2, Bresciani A3
1
Biochemistry and Molecular Biology Department-Ferrara
University, Ferrara, Italy; 2Nicola Altamura, Institute of
Biomembrane and Bioenergetics, CNR, Bari, Italy; 3IRBM
Science Park, Pomezia, Italy (FFC Project#1/2012, In progress)
Monica Borgatti, responsabile del progetto
Background Nonsense mutations are the leading cause
for approximately 30% of inherited diseases, including cystic
fibrosis (CF). They generate premature termination codons
(PTCs) that cause a premature arrest of translation precluding the synthesis of a full-lenght CFTR protein. Functional
consequences of these mutations are often exacerbated by
the nonsense-mediated RNA decay pathway (NMD), a translation-linked mechanism able to detect and degrade mRNA
carrying PTCs thus preventing, eventually, the synthesis of a
truncated partially functional CFTR protein. In the last few
years, it has been demonstrated that drugs (like aminoglycoside antibiotics) can be designed and produced to promote
ribosomal read-through at PTC such as to restore the synthesis
of a full-length CFTR protein. Recently we have set-up a dual
luciferase and dual fluorescence reporter systems based on
S. cerevisiae suitable to screen molecules with read-through
inducing capability.
Hypothesis and objectives The rationale of this project is
to optimize the ribosomal read-through molecules leading to
restoration of CFTR production in cystic fibrosis caused by
nonsense mutations. This project will study the development
of: (a) Cellular assays based on S. cerevisiae and human cell
lines useful to identify novel molecules exhibiting enhanced
read-through activity by screening of chemical libraries and
commercial aminoglycosides; (b) experimental strategies to
reduce NMD mechanism.
Methods The read-through screening of the IRBM chemical
collection will be carried out in human epithelial cells carrying
gene reporter sequences (e.g. luciferase, GFP) with stop codon
mutations. The developed CF cell lines carrying stop mutation
in CFTR gene will be treated with potential read-through mol47
ecules and the level of CFTR protein, as well as its function, will
be analyzed by Western blotting and single-cell fluorescence
imaging. Modulation of NMD mechanism will be obtained by
using strategies, such as chemical treatment, silencing RNA
strategy or transcription factor decoy approach (TFD).
Results (a) Development of yeast systems for the readthrough screening: we have constructed a novel system consists of two sequences encoding the fluorescent
proteins,yEGFP and Cherry cloned in tandem in phase or
interrupted by a stop codon and optimised for the expression
in yeast. We have preliminarly evaluate the dual fluorescence
system in a read-through assay in the presence of aminoglycosides G418 and Tobramycin. (b) Development of systems
based on human cell lines for the identification of potential
read-through molecules: we have obtained cellular clones
transfected with lentivirus vectors with GFP carrying nonsense mutations. The obtained clones are under investigation
for the chemical screening. (c) Biological assays to analyze
CFTR in CF cell lines: we are creating lentivirus vector combining EYFP gene reporter (for the CFTR analysis) with CFTR
gene with or not stop codons and transfected in human cell
line in order to identify the best read-through molecules with
restoration of CFTR protein and channel function.
Spin-off for research & clinical purposes Pharmacological
approach based on molecules able to induce the read-through
to restore CFTR production, in CF caused by nonsense mutations, is of great interest. This study may introduce new hopes
for the pharmacologic therapeutic treatment of CF.
L’approccio read-through per il trattamento della fibrosi cistica causata da mutazioni di stop
Ragioni dello studio Le mutazioni di stop introducono codoni di stop prematuro e sono la causa di circa il 30% delle
malattie ereditarie, inclusa la fibrosi cistica (FC). Esse generano codoni (frammenti di DNA) che arrestano prematuramente la sintesi della proteina e impediscono che sia prodotta in
forma completa. Esiste inoltre un meccanismo di difesa cellulare, noto con il nome di decadimento di mRNA mediato dal
non-senso (NMD), per mezzo del quale le cellule degradano
i messaggeri che contengono questi codoni di stop prematuro. Negli ultimi anni, farmaci come gli antibiotici amminoglicosidici sono stati utilizzati per sopprimere il blocco prematuro della sintesi proteica mediante un meccanismo detto
readthrough (“lettura completa”) in grado di mascherare il
segnale di stop prematuro e far riavviare la sintesi di proteina
CFTR. Recentemente abbiamo sviluppato modelli basati sui
lieviti S. cerevisiae da utilizzare per lo screening di potenziali
farmaci con attività read-through.
Ipotesi e obiettivi Il nostro progetto prevede di ottimizzare questa strategia sperimentando molecole che agiscono
con meccanismo read-through in modelli cellulari aventi mutazioni di stop per la fibrosi cistica. Le molecole readthrough saranno cercate mediante screening di librerie
chimiche e di amminoglicosidi già in commercio e saranno
sperimentate su cellule di ceppi di lievito modificati o linee cellulari umane contenenti proteine fluorescenti o la
proteina CFTR mutata per effetto di mutazioni stop. Inoltre
saranno sviluppate strategie per modulare il meccanismo
NMD e individuare la migliore combinazione di molecole
read-through e modulatori NMD.
Metodi La libreria IRBM costituita da composti commerciali sarà analizzata per la ricerca di attività read-through in
cellule epiteliali umane recanti geni reporter (luciferasi, GFP)
con mutazioni di stop. Nei modelli cellulari recanti il gene
CFTR con mutazioni di stop, i livelli di proteina CFTR saranno analizzati mediante Western blotting e la funzionalità
mediante tecniche basate sulla fluorescenza. La modulazione del meccanismo NMD sarà realizzata mediante inibitori
NMD, silenziamento genico o strategia decoy.
48
Risultati (a) Sviluppo di sistemi basati su cellule di lievito
per lo screening di molecole readthrough: abbiamo costruito un nuovo sistema basato su due sequenze che codificano
per le proteine fluorescenti yEGFP e Cherry intervallate da
un codone di stop e ottimizzate per l’espressione in lievito.
Abbiamo utilizzato questo sistema a doppia fluorescenza per
validare l’attività read-through degli amminoglicosidi G418
e Tobramicina. (b) Sviluppo di sistemi basati su linee cellulari umane per identificare molecole ad attività read-through:
abbiamo ottenuto cloni cellulari trasfettati con vettori lentivirali con GFP (trasportatore genico) e recanti codoni di stop.
I cloni geneticamente modificati così ottenuti sono utilizzati
per lo screening di nuovi composti ad attività readthrough.
(c) Saggi biologici per analizzare l’attività CFTR in cellule CF:
stiamo creando un vettore lentivirale che combina il gene reporter EYFP (per l’analisi dell’attività CFTR) con il gene CFTR
con o senza mutazioni di stop e trasfettato in cellule umane
per identificare le migliori molecule read-through in grado di
ripristinare la sintesi di proteina CFTR e della sua funzionalità
come canale ionico.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Questo studio può
essere utile per l’identificazione di molecole con attività read-through per il trattamento delle mutazioni di stop in FC.
41. Study of the pathogenetic and therapeutic
role of the Epithelial Na+ channel (ENaC) in
CF and CF-like disease
Lucarelli M1, Bombieri C2, Conese M3
Sez. Biochimica Clinica, Dip. Biotecnologie Cellulari ed
Ematologia, Sapienza Università di Roma, Azienda Policlinico
Umberto I; 2Sez. Biologia e Genetica, Dip. Scienze della Vita
e della Riproduzione, Università di Verona; 3Dip. Scienze
Biomediche, Laboratorio di Patologia Generale, Università di
Foggia (FFC Project#3/2012, In progress)
1
Marco Lucarelli, a sinistra, e Massimo Conese
Background ENaC (Epithelial Na+ channel) is involved,
with still undefined mechanisms, in CF and CF-like diseases. The wild-type, but deregulated, ENaC seems a better
therapeutic target than the mutated CFTR. Proteolytic activation and epigenetics could play a role both as regulatory
mechanism(s) and as therapeutic target(s).
Hypothesis and objectives 1) To establish whether, in CF
or CF-like diseases, mutations in ENaC genes contribute to
the pathogenesis and to the phenotype severity. 2) To analyze
the mechanism(s) of coordinated transcription of ENaC genes
and of ENaC - CFTR interaction. 3) To characterize the functional effect of the ENaC mutations identified. 4) To evaluate
therapeutic approaches of ENaC epigenetic downregulation
and activity attenuation.
Methods We selected the CFBE41o- as representative of
CF epithelial cells and the 16HBE14o- as wild-type counterpart. We evaluated epigenetic-based approaches of ENaC
expression downregulation inducing DNA hypermethylation by the use of the S-adenosyl methionine (SAM) and/
or chromatin condensation by using curcumin, an histone
acetyltransferases (HATs) inhibitor. We used the camostat
mesylate, a low-molecular weight inhibitor of extracellular
peptidases, to induce ENaC activity attenuation measured
by the fluid absorption assay. For mutational and functional
analysis, the sequencing of the 3 ENaC genes were performed and FRT cell clones expressing human ENaC were
produced.
Results In the CFBE41o- cell line, the treatment with SAM
and/or curcumin (especially the combined treatment) appeared to significantly reduce the expression of both SCNN1A and SCNN1B genes. Of note, whatever treatment did
not negatively influence CFTR expression. ENaC-dependent
fluid absorption was reduced in CFBE41o- by the addition
of camostat mesylate to the apical side of the epithelium, in
a dose-dependent manner. Moreover, camostat mesylate resulted to be able to significantly reduce the rate of fluid absorption also in Fischer Rat Thyroid (FRT) cells, transfected
with the three wild type ENaC subunits.
For mutational analysis of ENaC genes and functional
characterization of mutations found, preliminarily the case
series was enlarged to 80 CF patients with at least one unidentified CFTR mutation. Overall, 15 different sequence
variations worth of further analyses and 8 frequent polymorphisms were found. In particular, the p.E438G (SCNN1B),
p.S82C (SCNN1B) and p.E197K (SCNN1G) mutations were
predicted, in silico, to be probably damaging. We have also
been producing FRT cells expressing tagged human ENaC
genes as cellular models for the study of CFTR – ENaC interactions and for the functional characterization of selected
ENaC mutations. The expression and cellular localization of
the 3 ENaC subunits in these FRT cells were studied and
verified.
Spin-off for research & clinical purposes The possibility of ENaC gene expression modulation by an epigenetic
approach arises, as well as that of the activity attenuation
of ENaC protein by an inhibitor of extracellular peptidases.
Our results also add new insight into CF molecular mechanisms, partially extending the pathogenetic mechanism to
ENaC molecular lesions.
Abbiamo utilizzato il camostat mesilato, un inibitore a basso peso molecolare delle peptidasi extracellulari, per ridurre
l’attività dell’ENaC a livello proteico, misurata come riassorbimento del fluido extracellulare. Per l’analisi mutazionale
e funzionale, è stato effettuato il sequenziamento dei 3 geni
ENaC e sono stati prodotti cloni cellulari di FRT transfettati
con ENaC umano.
Risultati Nelle CFBE41o-, il trattamento con la SAM e/o
con la curcumina (in special modo il trattamento combinato) riduce in maniera statisticamente significativa l’espressione dei geni SCNN1A e SCNN1B. Inoltre, questi trattamenti non influenzano negativamente l’espressione del
CFTR. Il riassorbimento di fluido dipendente dall’ENaC è
ridotto dal camostat mesilato in maniera dose dipendente. Il camostat mesilato riduce anche significativamente il
riassorbimento di fluido nella linea cellulare FRT, transfettata con le 3 subunità dell’ENaC. Per l’analisi mutazionale
dei geni ENaC e la caratterizzazione funzionale delle mutazioni trovate, la casistica è stata preliminarmente estesa
a 80 pazienti con FC e almeno 1 mutazione del CFTR non
identificata. In totale, sono state individuate 15 diverse
variazioni di sequenza valutabili come patogenetiche e 8
polimorfismi. In particolare, le mutazioni p.E438G (SCNN1B), p.S82C (SCNN1B) e p.E197K (SCNN1G) sono state
caratterizzate, in silico (su modello compiuterizzato; ndr),
come probabilmente patogenetiche. Abbiamo anche originato cellule FRT (Fisher Thiroid Rats, particolari cellule
di tiroide di ratto; ndr) che esprimono i geni ENaC umani
come modelli cellulari volti sia allo studio dell’interazione
CFTR – ENaC che alla caratterizzazione funzionale delle
mutazioni trovate. L’espressione e la localizzazione cellulare delle 3 subunità ENaC in queste cellule è stata studiata
e verificata.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Emerge la possibilità di modulare l’espressione dei geni ENaC mediante
un approccio epigenetico e di ridurre l’attività dell’ENaC a
livello proteico mediante un inibitore delle peptidasi extracellulari. I nostri risultati consentono anche di individuare le
lesioni molecolari dell’ENaC come uno dei possibili meccanismi patogenetici di FC.
Studio del ruolo patogenetico e terapeutico del
canale epiteliale del Na+ (ENaC) nella Fibrosi
Cistica tipica e atipica
42. CFTR splicing correction mediated by
Exon-Specific U1 small nuclear RNAs (ExSpe
U1)
Ragioni dello studio Il canale epiteliale del sodio (ENaC)
è coinvolto, con meccanismi non ancora chiariti, nella FC
tipica e atipica. L’ENaC (wild-type ma non correttamente
regolato), sembra essere un target terapeutico migliore del
CFTR mutato. L’attivazione proteolitica e la modulazione
dell’epigenetica di ENac possono avere un ruolo sia come
meccanismi regolatori che come target terapeutici.
Ipotesi e obiettivi 1) Stabilire se, nella FC tipica e/o atipica, le mutazioni dei geni ENaC contribuiscono alla patogenesi della FC e alla modulazione della sua gravità. 2)
Analizzare i meccanismi della regolazione trascrizionale
coordinata dei geni ENaC e dell’interazione ENaC – CFTR.
3) Caratterizzare l’effetto funzionale delle mutazioni dei
geni ENaC trovate. 4) Valutare gli approcci terapeutici di repressione epigenetica e attenuazione dell’attività
dell’ENaC.
Metodi Abbiamo scelto le cellule CFBE41o- come modello di epitelio FC e le cellule 16HBE14o- come controparte wild-type. Abbiamo valutato approcci epigenetici
volti alla diminuzione dell’espressione dei geni ENaC, inducendo ipermetilazione mediante l’uso della S-adenosil
metionina (SAM) e/o condensazione cromatinica usando la
curcumina, un inibitore delle istone acetiltransferasi (HAT).
Pagani F
CGEB, Trieste (FFC Project#6/2012, In progress)
Franco Pagani, primo da sinistra, e i suoi collaboratori
Background A significant proportion of disease-causing
mutations in CFTR gene affect pre-mRNA splicing, inducing skipping of the exon from the mature transcript. In these
49
cases, a therapeutic splicing rescue that improves exon definition and induces inclusion of the defective exon in the final
transcript is expected to correct the basic defect and restore
normal CFTR function.
Hypothesis and objectives This project aims to explore
a novel RNA-based repair strategy for mis-splicing in CFTR
gene, based on Exon Specific U1 snRNA (ExSpe U1). ExSpe
U1s are modified U1 snRNAs whose specific binding in intronic sequences downstream the 5’ss are able to rescue
splicing of defective exons.
Methods The study is evaluating the feasibility of this novel
strategy considering three complementary research activities
that explore: the effect of ExSpeU1s on different CFTR exons,
the molecular mechanism of splicing rescue and the rescue
at the protein level.
Results We have created four minigenes to study corresponding target exons and we show that in two exons definition requires U1 snRNP, a prerequisite for subsequent ExSpeU1 rescue. In parallel, to improve the ExSpeU1 efficacy,
we investigated in detail the CFTR exon 12 system where
we show that both an Intronic Splicing Silencer and the protein composition of ExSpeU1s concur to the splicing rescue.
Lastly, to investigate the ExSpeU1 effect on the CFTR protein
function we have created splicing competent minigenes in
which ExSpeU1 are able to rescue normal RNA processing.
This preliminary data are useful for the identification of those
splicing defects that might be corrected by this novel RNAbased therapeutic strategy.
Spin-off for research & clinical purposes We made a patent based on Exon Specific U1 snRNA splicing correction.
Correzione dei difetti di splicing del gene CFTR
attraverso l’utilizzo di piccoli RNA nucleari
Ragioni dello studio Una proporzione significativa di mutazioni che causano la fibrosi cistica interessano lo splicing
del gene CFTR inducendo salto dell’esone dal trascritto maturo. In questi casi il recupero dello splicing con re-inclusione
dell’esone nel trascritto finale sarebbe in grado di correggere
il difetto di base e restaurare la normale funzione della proteina CFTR.
Ipotesi e obiettivi Questo studio intende esplorare una nuova strategia di riparazione del salto dell’esone del gene CFTR
utilizzando degli Exon Specific U1 snRNA (ExSpe U1). Gli
ExSpe U1s sono U1 snRNA (small nuclear RNA, ndr) modificati che, attraverso la interazione per complementarietà con
sequenze introniche subito dopo il sito di splicing al 5’, sono
in grado di recuperare lo splicing corretto di esoni difettivi.
Metodi Questo studio sta valutando questa nuova strategia
attraverso tre approcci complementari che esplorano l’effetto
degli ExSepU1 su diversi esoni difettivi, analizzano il meccanismo molecolare di base e studiano l’effetto a livello proteico.
Risultati In questo studio sono stati creati nuovi minigene per diversi esoni e si è dimostrato che alcuni di questi
rispondono alla concentrazione di U1 snRNP (small nuclear
RiboNucleicParticles; ndr) endogeno, un prerequisito necessario per una loro successiva analisi con gli ExSpeU1s. In
parallelo, al fine di migliorare la efficacia degli ExSpeU1s è
stato studiato in dettaglio l’esone 12 dove, sia un elemento regolatorio dello splicing (un Intronic Splicing Silencer, o
ISS) che alcune proteine che compongono gli ExSpeU1 sono
importanti mediatori dell’effetto di recupero dello splicing.
Infine, per analizzare l’effetto sulla proteina sono stati creati dei minigeni che regolano la produzione CFTR in base
allo splicing. Questi dati sono utili per identificare le possibili
mutazioni di splicing che potrebbero beneficiare di questa
nuova strategia terapeutica
Possibili ricadute per ricerca e clinica Gli ExSpeu1 come
molecole in grado di recuperare lo splicing (exon skipping)
sono stati brevettati.
50
43. An induced pluripotent stem cell (iPS)based approach for the repopulation and
phenotypic correction of cystic fibrosis
airway epithelium
Loi R
Dip. Scienze Biomediche, Unità di Oncologia e Patologia
Molecolare, Universitò di Cagliari
(FFC Project#2/2013, Extension)
Roberto Loi e il suo team di ricerca
Background iPS cells hold great promise for future cell
therapy approaches in a variety of diseases including cystic
fibrosis (CF). The applicability of iPS cells to lung diseases
has been severely limited so far by the inability to convert efficiently the iPS cells into mature, differentiated lung epithelial
cell lineages. This may be due to the fact that iPS cells retain
an epigenetic memory of their pre-reprogramming status i.e.
the somatic cells of origin. We speculated that the presence of
an epigenetic memory of the cell of origin in iPS cells may facilitate the differentiation of the iPS cells back to cell lineages
related with the donor cell. Therefore, iPS cells derived from
bronchial cells may be more amenable of differentiation into
airway epithelium. We thus derived (grant FFC#3/2010) iPS
cells from human primary bronchial epithelial cells, normal
and CF ΔF508/ΔF508.
Hypothesis and objectives We hypothesize that airwayderived iPS cells will display a greater differentiation potential
towards airway epithelial lineages. Main goal is therefore to induce the differentiation of iPS cells derived from human bronchial epithelial cells, normal or CF ΔF508/ΔF508, into mature
airway epithelial cells expressing CFTR, in vitro and in vivo.
Essential methods We will apply a novel multistep in vitro
protocol that allows the differentiation of human iPS cells,
normal or CF, into mature airway epithelial cells expressing
CFTR. Furthermore, we will administer iPS-derived epithelial
cells to recipient nude mice to assess their engraftment in lung
epithelium.
Preliminary results When compared to iPS cells conventionally derived from dermal fibroblasts, airway-derived iPS
cells subjected to a multi-step differentiation protocol, showed
a higher differentiation potential towards airway progenitor
lineages, with a 15% increase in TTF-1+/SOX2+ proximal airway progenitors, and a 17% increase in TTF-1+/SOX9+ lung
multipotent progenitors.
Expected results and their significance We expect to generate, both in vitro and in vivo, airway epithelial cells expressing CFTR with a high efficiency. This would indicate that iPS
cells specifically derived from airway epithelial cells may be
the cell type of choice for future applications to lung diseases
and CF. Furthermore, this research will provide a renewable
source of patient-specific airway epithelial cells that could be
useful for CF lung disease modeling and for the screening of
new drugs directed towards aberrant CFTR.
Un approccio basato sulle cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) per il ripopolamento e la
correzione fenotipica dell’epitelio polmonare
affetto da fibrosi cistica.
Ragioni dello studio Le cellule iPS, o cellule Staminali Pluripotenti indotte, sono cellule staminali generabili a partire da
cellule adulte, tipicamente fibroblasti cutanei. Nella fibrosi
cistica, una possibile futura applicazione delle cellule iPS è
quella mirata al ripopolamento dell’epitelio polmonare con
cellule respiratorie derivate dalle iPS, in cui il difetto del gene
Cftr sia stato preventivamente corretto. Le nostre conoscenze
sulle cellule iPS sono ancora limitate e molta ricerca diretta
soprattutto a garantire la sicurezza delle cellule somministrate
sarà necessaria prima che si possa arrivare ad una applicazione
clinica di queste cellule. È particolarmente difficile far maturare in laboratorio le cellule iPS in cellule dell’epitelio delle vie
aeree, probabilmente perchè le cellule iPS mantengono una
“memoria” delle cellule da cui sono state generate. Abbiamo
perciò ipotizzato che cellule iPS derivate da epitelio bronchiale anzichè da fibroblasti abbiano una maggiore propensione a
differenziare in cellule epiteliali delle vie aeree. Perciò abbiamo derivato (Grant FFC#3-2010) cellule iPS a partire da cellule
epiteliali delle vie aeree, normali e omozigoti ∆F508.
Ipotesi e obiettivo Ipotizziamo che le cellule iPS derivate da cellule dell’epitelio bronchiale abbiano una superiore
capacita’ di differenziamento in epitelio polmonare. Il principale obiettivo è di indurne il differenziamento in cellule
epiteliali bronchiali mature esprimenti la proteina CFTR, in
vitro e in vivo.
Metodi Applicheremo un nuovo protocollo per il differenziamento di cellule iPS umane, normali o CF, in cellule
epiteliali bronchiali mature. Le capacità di attecchimento di
queste cellule nell’epitelio polmonare saranno valutate in
vivo i n un modello murino.
Risultati preliminari Le cellule iPS derivate da cellule bronchiali hanno mostrato una tendenza al differenziamento in
cellule progenitrici immature dell’epitelio bronchiale leggermente superiore rispetto alle cellule iPS derivate da fibroblasti.
Risultati attesi e loro significato Ci aspettiamo di generare
con un’alta efficienza, sia in vitro che in vivo, cellule epiteliali
delle vie aeree esprimenti la proteina CFTR. In questo caso le
cellule iPS specificamente derivate da cellule bronchiali potrebbero essere le cellule di scelta per future applicazioni a patologie polmonari. Inoltre, le cellule iPS potrebbero costituire
una fonte rinnovabile di cellule epiteliali bronchiali pazientespecifiche, utili per lo screening di nuovi farmaci diretti verso
le forme mutate di CFTR.
44. Vessel associated progenitor cells as a
promising cell-based approach to treat cystic
fibrosis disease
Messina G1, Vezzali C1, Antonini S1, Bonfanti C1, Bacchetta
R1, Maiuri L2, De Stefano D2, Villella V2
1
Dept. of BioSciences, University of Milan; 2Istituto Europeo
di Ricerca per la Fibrosa Cistica-Divisione di Biologia cellulare
- Fondazione Centro San Raffaele (FFC Project#5/2013, New)
Background Cystic Fibrosis (CF) is the most common autosomal recessive genetic disorder in Caucasian population,
caused by mutations in the CFTR gene. Lung disease, characterized by airway obstruction, inflammation and chronic bacterial infection, is the leading cause of death. Advances in the
treatments have improved the life expectancy of CF patients,
even if lung transplantation still remains the only resolutive
option. Cell-based therapies have also emerged as potential
Graziella Messina, quinta da sinistra, e il suo gruppo di ricerca
novel approach, even if still not efficacious to date. In our lab
we isolated an adult vessels-associated progenitor population,
named Mesoangioblasts (MABs), that showed an impressive
potential in rescuing dystrophic phenotype in different animal
models of Duchenne Muscular Dystrophies.
Hypothesis and objectives The major aim of this study will
be the evaluation overtime of the engraftment of adult mouseMABs transplanted in CF mice, in terms of percentage of cell
engrafted and persistence of donor cells in time. As a parallel
purpose, mMABs will be studied in terms of their ability to
differentiate in epithelial cells and to express functional CFTR
in transplanted CF mice, thus resulting in a general amelioration of the pathology. The whole study aims to develop a cell
therapy approach for patients affected by CF.
Essential methods mMABs will be transplanted in
CFTRF508del mice and their engraftment in the airway epithelium followed overtime by histological, immunofluorescences
and TEM analysis. Rescue of CFTR function will be evaluated
by western blot and by in vivo and ex vivo transepithelial potential difference measurements.
Preliminary results Our promising preliminary results
show that mMABs engraft lung, tracheal and intestinal epithelium for up to 2 months in healthy mice. In CFTRF508del mice,
this engraftment persists even after 1 month and significantly
reduces local inflammation. As additional evidences supporting the use of MABs in CF, we observed that mMABs express,
in vitro, the CFTR channel, thus making these cells eligible for
the cell based therapy of the CF.
Expected Results and their significance We expect to
deeply characterize mMAB ability to migrate and colonize the
epithelium of lungs, trachea and intestine. More importantly,
rescue of CFTR functionality will be expected in transplanted
CF mice. We are also investigating on mMAB ability to differentiate in epithelial cells and/or to contribute to epithelial
stem cell niche, a feature never explored so far, that would
make MABs promising for the development of an efficacious
in vivo cell therapy for the cure of CF.
Progenitori cellulari associati ai vasi come promettente terapia cellulare per la cura della fibrosi cistica
Ragioni dello studio La Fibrosi Cistica (FC) è la malattia
genetica autosomica recessiva più comune nella popolazione
Caucasica, causata da mutazioni nel gene CFTR. Numerosi
progressi terapeutici hanno migliorato l’aspettativa di vita dei
pazienti affetti da FC, nonostante il trapianto polmonare rimanga ad oggi l’unica opzione risolutiva. Le terapie cellulari
stanno emergendo come nuovo potenziale approccio curativo, anche se la loro efficacia nella FC non è ancora stata
dimostrata. Il nostro laboratorio ha isolato e caratterizzato dei
progenitori cellulari adulti associati ai vasi, i mesoangioblasti
(MAB), i quali negli ultimi anni hanno dimostrato un impressionante potenziale nel recupero del fenotipo patologico in
51
diversi modelli animali di distrofia muscolare di Duchenne.
Ipotesi e obiettivi Il principale obiettivo di questo studio
sarà la valutazione, nel tempo, della capacità di MAB adulti murini (mMAB) di colonizzare, dopo trapianto, l’epitelio
delle vie aeree del modello murino CFTRF508del. I trapianti saranno analizzati in termini di percentuale e permanenza nel
tempo dei mMAB. Parallelamente, verrà studiata la capacità
dei mMAB a differenziare in cellule epiteliali e a esprimere
la forma funzionale del CFTR sia in vitro che in vivo. Lo studio mira quindi a valutare il potenziale terapeutico di queste
cellule dopo trapianto fornendo quindi i dati necessari per
un successivo sviluppo di una terapia cellulare per pazienti
affetti da FC.
Metodi I mMAB saranno trapiantati in topi CFTRF508del e
verrà monitorata nel tempo la loro localizzazione nell’epitelio delle vie aeree, mediante analisi istologiche e di microscopia ad alta risoluzione. Inoltre verrà valutato il recupero
della corretta funzionalità e localizzazione del canale CFTR.
Risultati preliminari I nostri dati preliminari mostrano che,
in seguito a trapianto, i mMAB si localizzano nell’epitelio
di polmoni, trachea e intestino di topi sani fino a 2 mesi. In
topi CFTRF508del, la presenza dei mMAB persiste anche dopo
1 mese e riduce significativamente l’infiammazione locale.
Un’ulteriore evidenza a supporto dell’utilizzo dei mMAB
consiste nell’espressione in vitro del canale CFTR, che rende
queste cellule elegibili per una terapia cellulare per la cura
della FC.
Risultati attesi e loro significato I risultati attesi consistono
nella completa caratterizzazione della capacità dei mMAB di
migrare e colonizzare l’epitelio di polmoni, trachea e intestino. Inoltre è atteso un recupero funzionale del canale CFTR
in topi CFTRF508del. Oggetto di studio è anche l’abilità dei
mMAB a differenziare in cellule epiteliali e/o di contribuire
alla nicchia di cellule staminali residenti, una caratteristica
che li renderebbe una popolazione cellulare promettente per
lo sviluppo di un’efficace terapia per la cura della FC.
45. CFTR in epithelial organoids: relevance
for drug development and diagnosis of cystic
fibrosis
Melotti P1, de Jonge H2
Centro fibrosi cistica, Azienda Ospedaliera Universitaria
Integrata Verona; 2Gastroenterology & Hepatology, Erasmus
University Medical Center, Rotterdam
(FFC Project#4/2013, New)
1
Paola Melotti, a sinistra, Hugo de Jonge e collaboratrice
Background: functional evaluation of the channel defective
in CF (CFTR), is required for screening of potential CFTR correctors/potentiators, in particular for preclinical studies and personalized medicine. Moreover it could be a support for diagnosis of
atypical cases when sweat and genetic tests are inconclusive.
52
Hypothesis and objectives: setting up organoids preparation
from intestinal biopsies in order to provide a model appropriate
for evaluating CFTR function in Verona. The study is conducted
in collaboration with the research team coordinated by prof.
Hugo deJonge, from the Erasmus Medical Center in Rotterdam,
NL where Sara Caldrer, , is training, supported by the Italian CF
Research Foundation.
Material, patients, methods: we will utilize intestinal biopsies collected during endoscopy scheduled for clinical reasons in CF and non CF patients. Stem cells obtained from
intestinal biopsies will develop organoids containing an inner
cavity surrounded by a monolayer of epithelial cells whose
CFTR activity will be detected by agonist-induced swelling
using a fluorescent dye. In CF patients swelling will be undetectable. The swelling it is caused by fluid entering into the
inner cavity following ion transport through the CFTR channel
during its activation. Organoids represent a renewable source
of material as they grow incell colture and can be stored at
low temperature.
Expected results and spin-offs: Setting up organoids colture
within the one year time frame allowed by the Italian CF Research Foundation will open several perspectives. Other than
making available to Italian researchers a newly developed assay relevant for CF, this study proposes the setting up in Italy of
a recent test developed in the Netherlands to complement to
other available in Verona for the same patient facilitating diagnosis and functional studies of CFTR for drug development, as
well as a personalized medicine in CF
CFTR in organoidi epiteliali: rilevanza per lo sviluppo di farmaci e la diagnosi della fibrosi cistica
(FC)
Presupposti La misurazione della funzione del canale cellulare difettoso in FC (proteina CFTR) risulta necessaria per lo
screening di correttori/potenziatori di CFTR, in particolare per
gli studi preclinici e della medicina personalizzata oltre che
per migliorare le capacità diagnostiche in casi di FC atipica,
quando test del sudore e genetico non risultano sufficienti.
Ipotesi e obiettivi Messa a punto di preparazioni di organoidi da biopsie intestinali per disporre di un modello in cui
poter valutare l’attività di CFTR a Verona facendo riferimento al gruppo di ricerca olandese coordinato dal prof. Hugo
deJonge (Erasmus Medical Center, Rotterdam, NL) dove è già
iniziato il training della ricercatrice Sara Caldrer, borsista della Fondazione FC.
Materiali, pazienti, metodi Saranno utilizzate biopsie dedicate a questo progetto acquisite nell’ambito di indagini endoscopiche programmate per indicazioni cliniche in pazienti
affetti o meno da FC. Le cellule staminali prelevate da biopsie
intestinali svilupperanno organoidi (strutture delimitate da
cellule epiteliali con disposizione lineare precisa attorno ad
una cavità centrale, tali da simulare un piccolo organo; ndr)
e l’attività di CFTR sarà rilevata mediante colorante fluorescente dal rigonfiamento della cavità. Nei pazienti con FC
non è possibile ottenere tale espansione determinata dall’ingresso di liquido in questa cavità, richiamato dal passaggio
di ioni che hanno attraversato il canale CFTR durante la sua
attivazione. Questi organoidi restano disponibili potendosi
rigenerare in laboratorio dove vengono conservati a basse
temperature.
Risultati attesi e spin-off L’allestimento di organoidi, aspettativa del progetto approvato per un anno dalla Fondazione
FC, aprirà diverse prospettive. Questo studio propone infatti
l’allestimento in Italia di un recentissimo test messo a punto
in Olanda da mettere a disposizione dei ricercatori italiani
che si occupano di FC e da affiancare ad altri disponibili a
Verona per uno stesso paziente facilitando la diagnosi e studi
funzionali di CFTR per lo sviluppo di farmaci, così come una
medicina personalizzata in CF.
46. Establishment of a semi-automated
evaluation of CFTR function in blood cells for
clinical applications
Sorio C1, Averna M2, Buffelli MR3
1
Dip. di Patologia, Sez. Patologia generale, Università di
Verona, 2Dip. di Medicina Sperimentale, Università di Genova,
3
Dip. Scienze Neurologiche e del Movimento, Università di
Verona (FFC Project#6/2013, New)
CFTR activity in leukocytes can become a much better accessible functional assay than the ones currently available to
establish the diagnosis and monitor the functional activity of
CFTR. Once validated this procedure might be utilized for
a rapid and minimally invasive CFTR-specific functional assay. This approach, following a successful experimentation,
could find applications as a new diagnostic procedure as
well as to facilitate the execution of clinical trials that require
the evaluation of CFTR expression and/or function.
Messa a punto di una procedura semi automatizzata per la misura dell’attività di CFTR nei
leucociti umani per applicazioni cliniche
Foto a sinistra, Claudio Sorio, primo a destra, responsabile del progetto; foto a destra, Monica Averna, responsabile unità Partner, con
un collaboratore
Background New pharmacological treatment of CF basic
defect is now possible and the future will likely provide the
CF community with even more drugs to be utilized in specific subsets of CF patients. Availability of functional tests
to predict and evaluate the response of individual patients
(the so called personalized medicine) represent a valuable
support to ensure a reduced use of animal models for drug
development, an even better efficacy of treatment and to
contain the costs for the community by providing the best
possible drug or drug combination to the individual patient.
Hypothesis and objectives We aim to the setup of a minimally invasive, robust and economic assay to evaluate ex
vivo, in leukocytes of CF subjects, the activity of CFTR and
the response of these cells to drugs targeting the basic defect in CF.
Essential methods We will evaluate with a semi-automated platform a group of patients diagnosed with CF and patients carrying mutations of uncertain clinical significance
requiring additional functional tests available at CFC. This
innovative assay is based on the capability of the florescent
protein HS-YFP to modify its light emission as function of
iodine concentration in the medium. Iodine can in fact be
efficiently transported by CFTR channel in substitution of
chloride ions.
Preliminary results Preliminary data has shown that HSYFP assay can recognize leukocytes from CF and non-CF
individuals.
Expected results and their significance Measurement of
Ragioni dello studio Nuovi trattamenti farmacologici del
difetto di base della Fibrosi Cistica (FC) sono ora possibili
e nel futuro probabilmente si potrà fornire alla comunità
FC un maggior numero farmaci per sottogruppi specifici di
pazienti. La disponibilità di test funzionali per prevedere e
valutare la risposta nei singoli pazienti (medicina personalizzata) rappresenta la chiave per ridurre l’uso di modelli
animali per lo sviluppo di farmaci, ottenere una migliore
efficacia del trattamento e un costo contenuto per la comunità fornendo al paziente il farmaco o la combinazione di
farmaci più efficace.
Ipotesi ed obiettivi Miriamo ad sviluppare un saggio
poco invasivo, robusto ed economico per valutare ex-vivo,
nei leucociti dei soggetti FC, l’attività del CFTR e la risposta di queste cellule ai farmaci mirati al difetto di base
nella FC.
Metodi Vogliamo valutare con una piattaforma semi-automatica un gruppo di pazienti a cui è stata diagnosticata
la FC e un gruppo di portatori di mutazioni con significato
clinico incerto che richiedono test funzionali addizionali.
Questo saggio innovativo è basato sulla capacità della proteina HS-YFP di modificare l’emissione di luce in funzione
della concentrazione di iodio. Lo iodio viene fornito nel test
sperimentale potendo essere trasportato del canale CFTR in
sostituzione degli ioni cloro.
Risultati preliminari Abbiamo dimostrato che è possibile
distinguere globuli bianchi di individui con FC e individui
normali utilizzando il saggio della fluorescenza con la proteina HS-YFP.
Risultati attesi e loro significato La misurazione dell’attività CFTR nei globuli bianchi può diventare un saggio
maggiormente accessibile rispetto a quelli attualmente disponibili per diagnosticare e monitorare l’attività funzionale
del CFTR. Una volta validata questa procedura sarà possibile utilizzarla per un saggio rapido e poco invasivo di
valutazione della funzione di CFTR. Questo approccio, se
verrà valutato positivamente, potrebbe trovare applicazioni come nuova procedura diagnostica di supporto oltre che
rispondere a quesiti clinici che richiedono la valutazione
dell’espressione e/o funzione di CFTR.
PLENARY SESSION 5
New aspects of inflammation
47. Metalloproteases released by
Pseudomonas aeruginosa clinical strains as
virulent factors in CF: clinical correlations
and chemical modulators
Bergamini G1, Melotti P2
1
Dip. Patologia e Diagnostica, Sez. Patologia Generale,
Università di Verona; 2Centro Regionale Fibrosi Cistica,
Azienda Ospedaliera Universitaria Integrata Verona
(FFC Project#7/2012, Concluded)
53
Gabriella Bergamini, a destra, e una
collaboratrice
Background and aims Pseudomonas aeruginosa (Pa) is the
most common virulent pathogen of cystic fibrosis (CF). We focused our attention on members of the metalloprotease family
of bacterial enzymes (MP). The modulation of Pa virulence factors such as MPs was suggested as mechanism for azithromycin (AZM) beneficial effects in CF patients. We plan to develop
a highly reproducible and easy method to detect MP activity
in Pa clinical strains and establish the sensitivity of it to AZM .
Methods The method based on the flow cytometric assay
with fluorochrome-labeled substrate (FITC-gelatin) coated
microspheres will allow to evaluate MP activity in supernatants from strains isolated from the airways of CF patients featuring sporadic or chronic colonization. Then we would like
to study the efficacy of AZM in all strains both sporadic or
chronic capable to release MPs. Afterwards we are going to
study the MP activity in a large number of sputum from CF
patients featuring sporadic or chronic colonization.
Results We have investigated MP activity in CM derived from
136 bacterial isolates classified as sporadic and 134 defined as
chronic. In 100 of 136 of the sporadic strains we detected MP
activity (73%) while this was true only for 70 of 134 (52%)
among the chronic strains (p<0.0001, Fisher’s exact test). We
also evaluated the efficacy of AZM on MPs released by Pa clinical strains both sporadic and chronic. AZM treatment induced
decrease of MP activity in 76 of 91 (83%) of Pa strains defined
as sporadic. AZM had a similar effect only on 28 of 56 chronic
strains capable to release MPs (50%) (p<0.0001, Fisher’s exact test). Using the FITC-gelatin coated on polystyrene microspheres we first measured the metalloprotease activity in the
cell-free sputum from CF patients featuring Pa chronic colonization being untreated or treated with AZM (n=37). A strong
decrease of the fluorescent signal on gelatin-coated beads was
detected in both conditions (76,4% reduction average based
on MFI values, for n=14 untreated patients, 74,9% reduction
for n=23 AZM- treated patients).
Conclusion The presence of this specific MP in the supernatants sputa could suggest that bacterial MP strains are
indeed released by Pa in the lung microenvironment and
might contribute, along with leukocyte-derived enzymes, to
lung damage in CF patients The method available to measure their activity is sensitive and reproducible, has a high dynamic range, and allows a simple data interpretation. AZM
treatment decreases MP activity to a greater extent in clinical
sporadic clones of Pa than in chronic isolates.
e semplice per rilevare l’attività MP in ceppi clinici Pa e stabilire la loro sensibilità a AZM.
Metodi Il metodo, basato sull’analisi al citofluorimetro di
microsfere rivestite dal substrato delle MP legato a FITC-gelatina permetterà di valutare l’attività di MP in supernatanti di
ceppi isolati da pazienti FC affetti da colonizzazione sporadica o cronica. È nostra intenzione anche studiare l’efficacia di
AZM in tutti i ceppi sia sporadici che cronici in grado di rilasciare MP. In seguito analizzeremo l’attività MP in espettorati
di pazienti FC affetti da colonizzazione sporadica o cronica.
Risultati Abbiamo quindi studiato l’attività MP in surnatanti derivati da 136 isolati batterici classificati come sporadici e 134 definiti come cronici. In 100 dei 136 dei ceppi sporadici abbiamo rilevato l’attività MP (73 %), mentre questo
si verifica solo in 70 dei 134 (52 %) dei cronici (p < 0,0001,
test esatto di Fisher). È stata anche valutata l’efficacia di AZM
sulle MP rilasciate dai ceppi sia sporadici che cronici. Il trattamento con AZM induce una diminuzione dell’attività MP
in 76 dei 91 (83 %) ceppi sporadici . Il farmaco ha un effetto
simile solo su 28 dei 56 ceppi cronici in grado di rilasciare
MP (50 %) (p <0,0001, test esatto di Fisher). Utilizzando le
microsfere rivestite da gelatin-FITC abbiamo misurato l’attività MP nell’ espettorato di pazienti FC caratterizzati da una
colonizzazione cronica di Pa trattata o meno con AZM (n =
37). Una forte diminuzione del segnale fluorescente è stata
rilevata in entrambe le condizioni ( riduzione media 76,4 %
sulla base di valori di MFI per n = 14 pazienti non trattati ,
riduzione del 74,9 % per n = 23 pazienti trattati con AZM).
Conclusioni La presenza di MP nei surnatanti di espettorati dei pazienti FC potrebbe suggerire che le MP rilasciate
dai batteri contribuiscano,, insieme con gli enzimi derivati da
leucociti , a danneggiare il polmone del paziente.
Il metodo da noi messo a punto per valutare l’attività di MP
è sensibile e riproducibile. Il trattamento con AZM diminuisce l’attività MP negli esperimenti su ceppi clinici sporadici
di Pa (meno su ceppi cronici); nei campioni di espettorato di
pazienti con colonizzazione cronica da Pa la diminuzione
di fluorescenza dovuta alla presenza di MP si verifica sia in
presenza che in assenza di azitromicina ma occorre una casistica più ampia per risultati più avanzati.
48. The role of vascular endothelium in cystic
fibrosis inflammation · 1
Romano M1, Totani L2, Marchisio M3, Moretti P4
Dip. Scienze Biomediche, Università Chieti-Pescara, Lab.
Medicina Molecolare; 2Dip. Farmacologia Traslazionale,
Consorzio “Mario Negri” Sud, Chieti; 3Dip. Medicina e
Scienze dell’Invecchiamento, Università Chieti-Pescara;
4
Centro FC, Teramo (FFC Project#17/2012, Concluded)
1
Metalloproteasi rilasciate da ceppi clinici di Pseudomonas aeruginosa quali fattori di virulenza in FC: correlazioni cliniche e modulatori chimici.
Ragioni dello studio e obiettivi Pseudomonas aeruginosa
(Pa) è l’agente patogeno virulento più comune della fibrosi cistica (FC). Noi abbiamo deciso di studiare gli enzimi definiti
metalloproteasi (MP). La modulazione di fattori di virulenza
di Pa quali le MP è stata proposta come possibile causa degli
effetti benefici dell’ azitromicina (AZM) in pazienti FC. Il nostro studio permetterà di sviluppare un metodo riproducibile
54
Mario Romano, seduto al centro, e il suo gruppo di ricerca
Background Neutrophilic inflammation is a key pathogenetic mechanism of cystic fibrosis (CF) lung disease. The vascular endothelium represents the first barrier for neutrophils
in their path to the airways. If dysfunctional, endothelium
may allow unchecked leukocyte extravasation and tissue accumulation. It may also release chemokines that promote
leukocyte recruitment and thus inflammation.
Hypothesis and objectives Within the view that CF is a
systemic disease affecting cells of the immune inflammatory
response, we hypothesize that the vascular endothelium is dysfunctional in CF. Main objectives of our study are to uncover:
1. The impact of CFTR dysfunction on endothelial cell barrier
function and activities related to inflammation
2. Mechanisms of endothelial responses to CFTR dysfunction
3. The clinical significance of monitoring circulating endothelial events
4. Correctors of endothelial dysfunction in CF
Methods Flow cytometry, confocal microscopy, siRNA,
western blotting
Results To obtain cellular models to study the vascular endothelium within the context of CF lung disease, we isolated
pulmonary artery endothelial cells (PAEC) from non-CF and
CF vessels and setup a CFTR siRNA protocol. CFTR blockade in umbilical vein endothelial cells (HUVEC) as well as
in PAEC exposed to inflammatory cytokines and subjected
to physiological shear stress to mimic in vivo conditions, determined dramatic morphological changes, characterized by
non-apoptotic membrane blebbing localized at the apical
surface and the cellular edges, which resulted in shrinking
and cell detachment from the substrate, dismantling of cellcell contacts and widening of inter-endothelial spaces. This
was associated with alteration of VE-cadherin and p120-catenin membrane distribution as well as with Paxillin localization in the bleb neck. CFTR blockade also suppressed nitric
oxide generation and stimulated the release of IL-8 as well
as of microparticles (MP) from endothelial cells. CF patients
presented increased levels of circulating endothelial cells and
of endothelial-derived microparticles. Notably, agents that
increase cAMP levels, in particular the combination of phosphodiesterase inhibitors and β2-adrenergic agonists prevented a number of dysfunctional responses of endothelial cells
to CFTR inhibition.
Spin-off for research & clinical purposes These results uncover novel mechanisms of CF inflammation as well as potential biomarkers and innovative therapeutic approaches to CF
lung disease.
Il ruolo dell’endotelio vascolare nell’infiammazione della fibrosi cistica · 1
Ragioni dello studio L’infiammazione è un meccanismo
chiave nella malattia respiratoria della fibrosi cistica (FC). Le
cellule endoteliali che rivestono i vasi sanguigni rappresentano la prima barriera che i globuli bianchi neutrofili incontrano nel loro tragitto verso le vie respiratorie dove rivestono
un ruolo importante nello sviluppo dell’infiammazione. Un
endotelio mal funzionante potrebbe permettere quindi un
passaggio di queste cellule e il loro accumulo nelle vie respiratorie, oltre che rilasciare sostanze che attirano i globuli
bianchi e promuovono l’infiammazione.
Ipotesi e obiettivi Ipotizziamo che l’endotelio vascolare
sia mal funzionante nella FC. Ci proponiamo di determinare:
1. L’impatto di CFTR disfunzionale su attività dell’endotelio
legate all’infiammazione.
2. Meccanismi delle risposte dell’endotelio a CFTR disfunzionale.
3. Il significato clinico della presenza di cellule endoteliali
nel sangue.
4. Correttori della disfunzione endoteliale nella FC.
Metodi Citofluorimetria, microscopia confocale, siRNA,
western blotting.
Risultati Al fine di ottenere modelli di studio per l’endotelio
nella FC, abbiamo isolato cellule endoteliali dalle arterie polmonari (PAEC) normali e FC. Abbiamo inoltre messo a punto
un sistema di inibizione della produzione di CFTR mediante
siRNA (short interfering RNA= RNA ad interferenza breve; ndr).
Il blocco del CFTR in cellule endoteliali dei cordoni ombelicali
(HUVEC) e in PAEC esposte a agenti infiammatori e poste in
un sistema che mima il flusso ematico, ha provocato notevoli
alterazioni della morfologia di queste cellule fino alla rottura
dei ponti che le tengono unite e alla perdita di coesione dello
strato da loro formato a protezione dei vasi, con emissione di
piccole porzioni di cellule definite microparticelle. Abbiamo
inoltre osservato che il blocco della funzione di CFTR nelle
cellule endoteliali si associa al rilascio di sostanze pro-infiammatorie e al blocco del rilascio di sostanze anti-infiammatorie.
I pazienti con FC presentano elevati livelli di cellule endoteliali
e di microparticelle nel sangue. Infine, abbiamo osservato che
alcuni farmaci sono in grado di correggere le alterazioni indotte dalla disfunzione di CFTR nelle cellule endoteliali.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Crediamo che i nostri
risultati ci possano aiutare a comprendere meglio le cause della infiammazione polmonare nella FC, oltre che a individuare
nuovi marcatori di malattia e terapie anti-infiammatorie.
SHORT COMMUNICATIONS 3 (COMMENT TO POSTERS)
More about inflammation
49. Role of high affinity zinc transporters in
Pseudomonas aeruginosa ability to colonize
the inflamed cystic fibrosis lung
Battistoni A
Dip. Biologia, Università Tor Vergata, Roma
(FFC Project#13/2012, In progress)
Background Transition metals play key roles in bacterial physiology and, therefore, vertebrates adopt a series of
strategies aimed at making metals unavailable to pathogens.
Recent studies have made clear that the release of antimicrobial metal-sequestering proteins has an important role in
Andrea Battistoni, primo a destra, e il suo gruppo di ricerca
55
the inflammatory response aimed at the control of bacterial
pathogens. One of these proteins is Calprotectin (CP), a zinc
and manganese-sequestering protein released by neutrophils
at sites of infection. The ability of various pathogens to resist
to CP depends on their ability to produce the high affinity
zinc transporter ZnuABC.
Hypothesis and objectives we hypothesize that P. aeruginosa must be able to employ strategies to counteract calprotectin-induced metal starvation and efficiently colonize the
CF lung, as CP is highly abundant in pulmonary secretions. In
this context, our goals are: 1) To characterize the zinc import
apparatus of P. aeruginosa and bacterial responses to zinclimiting conditions; 2) to evaluate if zinc uptake mechanisms
are key to P. aeruginosa ability to colonize the CF lung and
resist to the zinc sequestering activity of CP.
Methods We are addressing the mechanisms of zinc uptake in Pseudomonas by different approaches, including: the
construction and characterization of mutant strains lacking
genes encoding for zinc transporters; the analysis of transcriptomic, proteomic and ionomic responses to zinc deprivation;
in vivo infections in mice.
Results Inactivation of the major zinc uptake systems
(ZnuABC and HmtA) does not affect P. aeruginosa growth
in metal-poor environments. Even if zinc shortage induces
trascriptomic and proteomic alterations, the intracellular content of zinc is not changed in the mutant strains. Moreover,
Pseudomonas displays a considerable resistance to CP. These
observations suggest that P. aeruginosa possesses additional
metal uptake systems which compensate for the absence of
known zinc uptake transporters, confirming the importance
of zinc for this microorganism. Despite such an extraordinary
resistance to zinc limitation, mutants lacking ZnuABC show
clear defects in the production of alginate.
Spin off for research & clinical purposes In the light of
recent studies showing that it is possible to pharmacologically
target zinc homeostasis in pathogenic microorganisms, the
elucidation of the role of zinc in the host-P. aeruginosa interaction may be useful to identify novel strategies to combat
this pathogen.
Ruolo dei trasportatori di zinco ad alta affinità
nella capacità di Pseudomonas aeruginosa colonizzare il polmone infiammato tipico della fibrosi cistica.
Ragioni dello studio I metalli di transizione hanno un ruolo
chiave nella fisiologia batterica. Studi recenti hanno chiarito
che il rilascio di proteine antimicrobiche capaci di sequestrare metalli è parte integrante dei meccanismi antiinfiammatori
mirati al controllo dei patogeni da parte dell’ospite. Una di
queste proteine rilasciata dai neutrofili nei siti di infezione è
la calprotectina (CP), capace di sequestrare zinco e manganese. La resistenza di vari patogeni alla CP dipende dalla loro
capacità di produrre il trasportatore di zinco ZnuABC.
Ipotesi e obiettivi Ipotizziamo che, per colonizzare in
modo efficiente il polmone dei pazienti FC , P. aeruginosa
debba adottare strategie volte a controbilanciare la carenza
di zinco indotta dalla CP, una delle proteine più abbondanti
nelle secrezioni polmonari. In questo contesto, i nostri obiettivi sono: 1) caratterizzare l’apparato di importo dello zinco
di P. aeruginosa e le risposte batteriche a condizioni di carenza di zinco; 2) valutare il ruolo dei meccanismi di acquisizione dello zinco nella capacità di P. aeruginosa di colonizzazione il polmone e resistere all’azione della CP.
Metodi Stiamo indagando i meccanismi di assorbimento
di zinco in Pseudomonas tramite: la costruzione e caratterizzazione di ceppi privi di geni che codificano per trasportatori
di zinco; l’analisi delle risposte trascrittomiche, proteomiche
e ionomiche alla privazione di zinco; infezioni in vivo in modelli murini.
56
Risultati L’inattivazione dei principali trasportatori di zinco
(ZnuABC e HmtA) non influenza la crescita di P. aeruginosa.
Anche se la carenza di zinco induce alterazioni trascrittomiche e proteomiche, il contenuto intracellulare di zinco non è
modificato nei ceppi mutanti. Inoltre, Pseudomonas è estremamente resistente alla CP. Queste osservazioni suggeriscono che
P. aeruginosa possieda ulteriori sistemi di acquisizione di zinco
che compensano l’assenza dei trasportatori già noti, così confermando l’importanza dello zinco per questo microrganismo.
Nonostante questa resistenza alla carenza di zinco, i mutanti
privi di ZnuABC mostrano difetti nella produzione di alginato.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Alla luce di recenti risultati che hanno dimostrato che è possibile sviluppare
strategie farmacologiche che interferiscono con l’omeostasi
dello zinco, chiarire il ruolo dello zinco nell’interazione tra
P. aeruginosa ed il suo ospite sarà utile per identificare nuove
strategie per combattere questo patogeno.
50. Structure-activity relationships (SAR)
of neoglycoconjugates derived from
deoxynojirimycin as possible therapeutic
agents for cystic fibrosis lung disease, by
modulating the metabolism of sphingolipids
Dechecchi MC1, Becq F2
Lab. Patologia Molecolare, Laboratorio Analisi AOUI,
Verona), 2Inst. Physiologie et Biologie Cellulaires, Universitè
de Poitiers, France (FFC Project#14/2012, In progress)
1
Foto a sinistra, Maria Cristina Dechecchi, a destra, responsabile
del progetto; Foto a destra, Frederic Becq, al centro, responsabile
Unità partner
Background Recent findings suggest that lung inflammation in CF may be at least partly corrected by interfering with
sphingolipid (SL) metabolism. Under a previous FFC grant we
demonstrated that the iminosugar, N-butyl deoxynojirimycin
(NB-DNJ, Miglustat) produces an anti-inflammatory effect in
vitro and in vivo, reduces the P.aeruginosa-induced immunoreactive ceramide and restores F508del CFTR function.
Hypothesis and objectives Miglustat inhibits different enzymes involved in SL metabolism that could lead to eventual
off-target effects, rising concerns about the efficacy of the
treatment. Therefore we need to address research toward
the pathways that are impacted by miglustat, to facilitate the
design of more potent derivatives for CF lung disease. Our
preliminary results, suggest that non-lysosomal b-glucocerebrosidase (GBA2), affecting the signal transduction pathways
coupled to SLs, could be at least one of the molecular targets
of the anti-inflammatory effect of miglustat. A library of neoglycoconjugates derived from the lead compound deoxynojirimycin with an adamantane (AMP-DNJ) mojety, has been
synthesized and characterized for biological activity. This
study is aimed to perform a SAR on these compounds as antiinflammatory agents by modulating SLs.
Methods The first year has been focused mainly on the: a)
role of GBA2 on the inflammatory response to P.aeruginosa
in CF bronchial cells; b) measurement of activities of enzymes
involved in SL metabolism; c) measurement of ceramide concentration; d) screening of AMP-DNJ conjugates.
Results in CF bronchial epithelial cells infected by
P.aeruginosa, we have found a relevant inhibition of IL-8 expression associated with a down-regulation of GBA2 and provided evidence that GBA2 activity is reduced by Miglustat;
thus it is involved in the anti-inflammatory effect of Miglustat
and other DNJ derivatives, likely decreasing ceramide concentration through inhibition of GlcCer hydrolysis. SAR performed during the first year indicates that the shorter AMPDNJ conjugates # 14 and #15 are effective in reducing the
expression of IL-8 mRNA.
Spin-off for research & clinical purposes The anticipated
output of this study is to develop powerful DNJ derivatives
that could provide novel therapeutic options for CF lung inflammation and to generate knowledge about relevant targets, pathways and chemical structures that may be used as
starting points for a drug discovery campaign.
Relazione struttura-attività (SAR) di nuovi glicoconiugati, derivati da deoxynojirimicina, che
agiscono sul metabolismo degli sfingolipidi
come possibili farmaci per la malattia polmonare in fibrosi cistica
Ragioni dello studio Studi recenti suggeriscono che l’infiammazione polmonare in FC potrebbe essere normalizzata, almeno in parte, interferendo con il metabolismo degli
sfingolipidi (SLs), lipidi critici in molte malattie polmonari.
Grazie ad un precedente finanziamento della FFC, abbiamo
dimostrato che l’imino zucchero n-butil deossinoirimicina
(NB-DNJ, Miglustat) produce un effetto anti-infiammatorio in
vitro e in vivo, riduce l’accumulo dello SL ceramide indotto
da P. aeruginosa e corregge la funzione della proteina mutata
CFTR F508del.
Ipotesi e obiettivi L’attività del Miglustat su differenti enzimi coinvolti nel metabolismo degli SLs potrebbe avere effetti
collaterali indesiderati, limitandone la possibilità di utilizzo.
Quindi la ricerca va indirizzata verso i bersagli molecolari
del miglustat in modo da sviluppare composti più specifici e
con effetti avversi limitati. I nostri risultati preliminari suggeriscono che la b-glucocerebrosidasi non-lisosomiale (GBA2),
coinvolta nel segnale di membrana associato agli SLs, potrebbe essere un bersaglio dell’effetto anti-infiammatorio
del Miglustat. Partendo dal composto DNJ è stata prodotta
una serie di nuovi imino zuccheri, coniugati ad adamantina
(AMP-DNJ), caratterizzati in termini di attività biologica. Con
questo progetto intendiamo studiare la relazione tra struttura ed attività (SAR) di questi composti, come possibili antiinfiammatori, modulando le ceramidi.
Metodi Il primo anno è stato focalizzato su: a) ruolo di
GBA2 nella risposta infiammatoria a P. aeruginosa in cellule
epiteliali bronchiali; b) misura di attività enzimatiche del metabolismo degli SLs; c) misura della concentrazione di ceramidi; d) analisi dei composti derivati da AMP-DNJ.
Risultati Abbiamo dimostrato una diminuizione della risposta infiammatoria associata al silenziamento di GBA2 e
una inibizione dell’attività di GBA2 da Miglustat. Quindi
l’effetto anti-infiammatorio può essere dovuto ad una riduzione di ceramide, conseguenza dell’inbizione dell’idrolisi
di glucosilceramide da GBA2. L’analisi SAR indica che che
i composti più corti #14 e #15 sono efficaci nel ridurre la
chemochina IL-8.
Possibili ricadute per ricerca e clinica I risultati di questo
studio possono portare ad individuare nuovi derivati di DNJ
in grado di ridurre specificamente l’infiammazione polmonare FC. Questa ricerca avrà ricadute sulla identificazione di
alcuni possibili bersagli molecolari e strutture chimiche rilevanti tali da rappresentare in futuro il punto di partenza per la
scoperta di nuovi farmaci.
51. The Heme-oxygenase 1 (HO-1) as
modulator of Cystic Fibrosis lung disease
Raia V1, Bruscia E2, Maiuri L2
1
Department of Pediatrics, Federico II University; Naples;
2
European Institute for Research in Cystic Fibrosis (IERFC),
San Raffaele Scientific Institute; Milan
(FFC Project#15/2012, In progress)
Da sinistra, Valeria Raia, responsabile del progetto; Luigi Maiuri,
responsabile unità Partner, con alcune collaboratrici
Background In Cystic Fibrosis (CF)-affected lungs the primary defect is the salt and water imbalance across the cells
that line the airway that leads to impaired mucus clearance.
This leads to the perturbation of important cellular mechanisms, as oxidant generation, contributing to lung environmental changes. It is believed that these changes may favor
the deleterious chronic bacterial colonization in the lung of
CF patients.
Hypothesis and objectives We have discovered that an
important protective cellular response (heme-oxygenase-1/
carbon monoxide) that is normally increased in non-CF lungs
exposed to bacteria, virus and other stressor, is inefficiently
induced in the lungs of CF patients as a consequence of defective CFTR function. Thus, our aim is to investigate the correlation between this dysfunction and CF lung inflammation,
and assess whether restoration of such a protective response
may exert beneficial effects.
Methods We used different in vitro and in vivo models of
CF (either F508del-CFTR homozygous or CFTR -/-) to test
whether reduced induction of the HO-1/CO pathway could
contribute to CF-related oxidative stress and hyper-inflammation and whether pharmacological or genetic reconstitution
of HO-1 response can ameliorate such CF-related pathways.
We also tested FDA approved drugs that act stimulating endogenous HO-1 activity.
Results We have previously reported that TLR4 signaling is
increased in LPS-stimulated CF macrophages (MFs), contributing to the robust production of proinflammatory cytokines.
The HO-1/CO pathway modulates cellular redox status, inflammatory responses, and cell survival. The HO-1 enzyme,
together with the scaffold protein caveolin 1 (CAV-1), also
acts as a negative regulator of TLR4 signaling in MFs. In the
first year of this project, we have demonstrated that in LPSchallenged CF MFs, HO-1 does not compartmentalize normally to the cell surface and instead accumulates intracellularly, leading to decreased CAV-1 expression. Overexpressing
HO-1 or stimulating this pathway by means of CO-releasing
molecules enhance CAV-1 expression in CF MFs. Consistent
with the restoration of HO-1/CAV-1-negative regulation of
57
TLR4 signaling by either genetic or pharmacological inducers,
leads to decreased inflammatory response of CF MFs and CF
mice treated with LPS . In conclusion, our results demonstrate
that the counter-regulatory HO-1/CO pathway is defective in
CF MFs and can exacerbate the inflammatory response to LPS
through a CAV-1-dependent mechanism.
Spin-off for research and clinical purposes At the end of
this study, we aim to understand whether modulation of this
protective response can be considered a potential therapeutic intervention for CF patients.
L’eme-ossigenasi 1(HO-1) come modulatore
della patologia polmonare associata alla Fibrosi
Cistica
Ragioni dello studio Nei polmoni dei pazienti con Fibrosi
Cistica (FC) il difetto primario è l’alterato trasporto di acqua
e sale (squilibrio ionico) attraverso le cellule che rivestono
le vie aeree, con alterazione della clearance muco-ciliare.
Come effetto del difetto di funzione della proteina CFTR
mutata, i pazienti FC presentano uno stress ossidativo, una
complessa alterazione della fisiologia cellulare e un quadro
infiammatorio cronico che predispone ad infezioni e colonizzazione batterica con progressivo danno polmonare.
Ipotesi e obiettivi Il nostro gruppo ha dimostrato che i
polmoni FC esposti a batteri, virus o altri insulti non sono
in grado di indurre in maniera efficiente una particolare risposta difensiva (HO-1/CO) in grado di rimuovere ossidanti
e controllare la risposta infiammatoria. In questo progetto
proponiamo di studiare se e come il difetto da noi individuato contribuisca allo sviluppo della patologia polmonare FC.
Inoltre intendiamo testare se il trattamento con farmaci già
utilizzati per altre patologie sia in grado di stimolare questa
risposta difensiva, favorendo il miglioramento della patologia
polmonare FC.
Metodi Abbiamo utilizzato, quali modelli sperimentali,
linee cellulari isolate da pazienti FC e modelli murini di FC.
Risultati Abbiamo dimostrato che la risposta infiammatoria esagerata nei macrofagi (MF) FC stimolati con prodotti
batterici (LPS), è dovuta, almeno in parte, alla difettiva modulazione da parte dell’enzima HO-1, che fisiologicamentev
modula lo stress ossidativo, la risposta infiammatoria e la sopravvivenza cellulare attivando il processo del monossido di
carbonio CO. Inoltre, HO-1 insieme alla caveolina 1 (CAV-1)
blocca l’attivazione dei TLR4 nei MFs. Nel primo anno del
progetto, abbiamo dimostrato che nei MF FC stimolati con
LPS, HO-1 si accumula all’interno delle cellule, riducendo
in tal modo l’espressione della CAV-1. Attraverso modifiche
genetiche o farmacologiche, abbiamo quindi incrementato
l’espressione di HO, riducendo in questo modo la risposta infiammatoria in MF e confermando che il meccanismo HO-1/
CO è danneggiato nei MF FC.
Possibili ricadute per ricerca clinica Ci aspettiamo che la
modulazione di questa risposta difensiva migliori diversi aspetti
associati con FC come infiammazione, stress ossidativo, e resistenza ai batteri. Alla fine di questo studio comprenderemo se
la modulazione di tale risposta difensiva possa rappresentare
un potenziale approccio terapeutico che contribuisca a migliorare il quadro clinico e la qualità di vita dei pazienti con FC.
52. Targeting pathogenic pathways leading
to inflammatory Th17 responses in cystic
fibrosis: a drug discovery approach
Romani L
Dipartimento di Medicina Sperimentale e Scienze
Biochimiche/Microbiologia, Perugia
(FFC Project#16/2012, In progress)
58
Luigina Romani, quarta da destra, e il suo team di ricerca
Background In Cystic Fibrosis (CF), progressive pulmonary diseases and complications, are the most dominant
clinical features, characterized by chronic airway infection
and inflammation. Thus, deciphering the cellular and molecular pathways leading to chronic inflammation could lead to
preventive anti-inflammatory strategies in CF. Development
of airways hypoxia is a severe complication in patients with
CF. Hypoxia regulates the inflammatory/anti-inflammatory
balance via the receptor for advanced glycation end products (RAGE), a versatile sensor of damage–associated molecular patterns. The multi-ligand nature of RAGE places this
receptor in the midst of chronic lung inflammatory diseases.
Hyper-activation of RAGE by hypoxia and the RAGE ligand
S100B by infections has been hypothized to be causally
linked to inflammation in murine and human CF.
Hypothesis and objectives The objectives of this project
is to:
1. Characterize the impact of the hypoxia/RAGE pathway
on pathogenic airway inflammation preventing effective
pathogen clearance in Cystic Fibrosis (CF) and elucidate
the potential role of this danger signal in pathogenesis and
therapy of lung inflammation.
2. Develop pharmacological strategies to minimize the hypoxia/RAGE axis and counteract the excessive inflammatory
response.
3. Discover the potential associations between single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the HIF‐1α/RAGE genes,
susceptibility to fungal diseases and predictive response to
antifungal therapy in CF
Methods We employed in vivo models to study the impact of hypoxia on RAGE expression and activity in murine
CF, the nature of the RAGE ligand and the impact of RAGE
on lung inflammation and antimicrobial resistance in fungal
pneumonia.
Main results Sustained expression of RAGE and its ligand
S100B was observed in murine lung cells and exerted a proximal role in promoting inflammation in murine CF. Both hypoxia and infections contributed to the sustained activation
of the S100B/RAGE pathway, being RAGE up-regulated by
hypoxia and S100B by infection via Toll-like receptors. Inhibiting the RAGE pathway in vivo with soluble (s)RAGE reduced
pathogen load and inflammation in experimental CF.
Comments & Conclusions A causal link between hyper-activation of RAGE and inflammation in CF has been observed,
such that targeting pathogenic inflammation alleviated inflammation in CF.
Spin-off for research & clinical purposes These data indicate that a better understanding of the molecular pathophysiology of hypoxia in CF might lead to strategies for the
prevention and/or treatment of hypoxia-mediated lung complications. The measurement of sRAGE levels could be a
useful biomarker for RAGE-dependent inflammation in CF
patients.
Studio, identificazione e “targeting” di meccanismi responsabili dell’attivazione di risposte infiammatorie Th17 nella CF
Ragioni dello studio L’infiammazione e le infezioni respiratorie ricorrenti sono importanti cause di morbosità e
morbilità nella fibrosi cistica (FC) e giustificano la terapia
antibiotica combinata con anti-infiammatori. Noi abbiamo
dimostrato che una eccessiva attivazione di linfociti T producenti IL‐17A (subset Th17) è causalmente associata allo stato
di infiammazione cronica in modelli sperimentali di CF e che
determinati polimorfismi genetici dell’enzima IDO si associano a rischio di infiammazione/infezione nella CF umana.
Ipotesi e obiettivi In questo progetto vogliamo perseguire tale studio andando ad indagare sui meccanismi a
monte dell’attivazione della risposta patogenetica Th17 e,
tra questi, l’ipossia. L’ipossia è presente in molti stati di infiammazione cronica nell’uomo. L’adattamento all’ipossia
comporta una serie di modifiche genetiche ed epigenetiche
risultanti in disregolazione immunitaria, infiammazione
cronica ed autoimmunità. Un recettore dell’infiammazione, RAGE, è infatti attivato in condizioni di ipossia. Per tutte queste considerazioni, abbiamo motivi per ritenere che
l’ipossia, per il doppio ruolo giocato sull’ospite e sul patogeno, possa costituire un bersaglio terapeutico unico in
CF e superiore al blocco della risposta Th17 che, ancorché
eccessiva, è pur sempre fisiologica.
Metodi Nella prima parte del lavoro è stata valutata la
suscettibilità alle aspergillosi polmonari e la funzionalità
dell’asse cellulare ipossia/RAGE in modelli murini di FC ed
il possibile ruolo patogenetico di questo squilibrio immunologico.
Risultati preliminari Abbiamo identificato meccanismi
molecolari e/o metabolici quali possibili bersagli di strategie anti-infiammatorie mirate ed, infine, abbiamo iniziato lo
screening genetico di soggetti affetti da CF nel tentativo di
identificare SNPs che predispongano tali soggetti agli squilibri immunologici appena descritti.
Possibili ricadute per ricerca e clinica La disponibilità di
inibitori specifici dell’ipossia permetterà di capire rapidamente se il blocco dell’ipossia sia di efficacia terapeutica ed
immunoricostituente in CF.
53. Cystic Fibrosis liver disease: the role
of CFTR as regulator of epithelial innate
immunity
Strazzabosco M
Dip. Medicina Clinica e Prevenzione, Università MilanoBicocca, Milano (FFC Project#18/2012, In progress)
Mario Strazzabosco, primo a sinistra, e il suo team di ricerca
Background Cystic Fibrosis-associated liver disease
(CFLD) negatively impacts the quality of life and survival
of CF patients. The pathogenesis of CFLD is not well understood and its treatment is limited to the administration of
choleretic bile acids. CFLD have been classically considered
a consequence of the impaired biliary secretion caused by
the defective CFTR channel function. Instead, we have recently described that CFLD results from a dysregulated TLR4
response of CFTR-defective biliary cells associated with its
increased phosphorylation. Moreover, we have shown that
Src tyrosine kinase is responsible for the increased TLR4
phosphorylation.
Hypothesis and objectives The overall goal of this project
is to understand the pathogenesis of CF-associated liver disease and to translate these insights into new therapeutic applications for the treatment of CF-cholangiopathy. During the
first year of the project we tested the hypothesis that CFTR
participates to the regulation of epithelial innate immunity, by
controlling Src activity.
Methods C57BL/6J-Cftrtm1Unc mice (Cftr-KO) and WT
littermates were used for in vivo experiments and cholangiocyte isolation. Dextran sodium sulfate (DSS)-colitis was used
to induce a portal endotoxemia in vivo, while LPS (100ng/ml)
was used to challenge cholangiocytes in vitro. Administration
of PP2 was used in vivo (1mg/Kg/day) and in vitro (10μM) to
inhibit Src activation.
Results Treatment with PP2 decreased NF-κB activation
both at basal condition and after exposure to LPS in Cftrdefective cholangiocytes. Similarly, PP2 treatment decreased
the LPS-induced cytokines secretion (G-CSF, KC, LIX, MIP-2)
in CF-cholangiocytes. CFTR was co-immunoprecipitated with
EBP-50, Csk and CBP in WT but not in CF cells. Confocal
analysis showed that Csk, CBP and EBP-50 were mislocalized
in Cftr-KO cells while localized in apical membrane rafts in
WT cells. In vivo administration of PP2 significantly attenuated DSS-induced biliary damage and inflammation in CftrKO mice.
Spin-off for research & clinical purposes In the normal
biliary epithelium CFTR participates in the regulation of Src by
maintaining the tyrosine-kinase in an inactive state. CFTR deficiency alters the membrane location of proteins involved in
the negative regulation of Src, thereby resulting in TLR4 phosphorylation and increased TLRs responsiveness. These results
suggest that targeting Src activity might represent a potential
therapeutic approach for CFLD.
Malattia epatica associata a Fibrosi Cistica: ruolo del Cftr come regolatore dell’immunità innata nell’epitelio.
Ragioni dello studio La Fibrosi Cistica (FC) è una grave malattia genetica, causata da mutazioni del CFTR, una proteina
che regola la secrezione di fluidi in molti organi. Alcuni pazienti con FC presentano complicanze epatiche che possono
comprometterne la sopravvivenza e la qualità di vita e per le
quali non sono ancora disponibili delle cure. Le cause che ne
determinano l’insorgenza non sono ancora note. Utilizzando
un modello sperimentale di topo con CFTR difettivo abbiamo
in precedenza dimostrato che il fenotipo epatico è causato
da alterazioni dei meccanismi immunitari innati dell’epitelio
biliare, associati ad una eccessiva attivazione del recettore
TLR4. La tirosina chinasi Src è responsabile di tale iperattività
del TLR4.
Ipotesi e obiettivi Obiettivo principale del nostro progetto
è comprendere i meccanismi patogenetici che determinano il
fenotipo epatico nei pazienti con FC e tradurre tali conoscenze in nuove strategie terapeutiche. Durante il primo anno del
progetto abbiamo verificato l’ipotesi che il CFTR è coinvolto
nella regolazione dell’immunità innata delle cellule epiteliali
attraverso il controllo dell’attività di Src.
59
Metodi Abbiamo utilizzato un modello murino difettivo
del CFTR per esperimenti in vivo e per l’isolamento di cellule biliari. Il trattamento in vivo con destrani (DSS) è stato
utilizzato per indurre una endotossinemia portale, mentre
l’LPS (LipoPoliSaccaridi) per stimolare le cellule biliari in
vitro. Il trattamento con PP2 (una molecola spesso utilizzata
per inibire proteine chiamte chinasi; ndr) è stato utilizzato
per inibire l’attività di Src (tirosinchinasi Src) .
Risultati Il trattamento con PP2 ha ridotto l’attivazione
di NF-κB, sia a livelli basali che dopo stimolo con LPS, e la
secrezione di citochine infiammatorie (G-CSF, KC, LIX, MIP2) in cellule FC. Esperimenti di co-immunoprecipitazione
hanno mostrato che il CFTR interagisce con Csk, CBP e
EBP-50, proteine di membrana che regolano l’attività di Src,
in colangiociti sani ma non in cellule FC. L’analisi immunoistochimica ha mostrato che tali proteine, normalmente
localizzate nella membrana apicale, sono delocalizzate nei
colangiociti FC. Infine, la somministrazione in vivo di PP2
ha ridotto il danno biliare e l’infiammazione in topi FC trattati con DSS.
Possibili ricadute per ricerca e clinica I nostri risultati
mostrano che il CFTR regola l’immunità innata biliare tramite controllo dell’attività chinasica di Src. Tali evidenze
sperimentali suggeriscono che l’inibizione dell’attività di
Src possa costituire una nuova strategia terapeutica per il
trattamento del fenotipo epatico in FC.
animal models of P. aeruginosa lung infection.
Results Preliminary results in vitro and in mouse models
have shown that P. aeruginosa isolated at the onset of colonization is more pro-inflammatory and lethal, while strains
isolated from the same patient after years of colonization
are more prone to persist in the airways and to induce a
serious damage to the lung tissue, characterized by mucus secretion, collagen deposition, and high levels of GAG
and metalloproteases. The damage to the tissue can induce
leukocytes recruitment thus reiterating the vicious cycle inflammation-damage. Chemically modified polysaccharides,
able to inhibit inflammation and tissue damage but with attenuated anticoagulant properties, have been selected for
in vivo studies. Preliminary results have shown that one of
these compounds reduced the leukocytes recruitment and
tissue damage in the lung in murine models of both acute
and chronic lung infection.
Spin-off for research & clinical purposes The knowledge
obtained from this project may determine the role of GAG
in P. aeruginosa chronic infection and clarify the potential
value of administration of modified polysaccharides as novel
therapeutic treatment in CF patients.
54. Pathophysiological relevance of
glycosaminoglycans in Pseudomonas
aeruginosa chronic lung infections and
validation of new therapeutic approaches
to modulate inflammation and tissue
remodeling
Ragioni dello studio Le infezioni croniche da P. aeruginosa provocano il declino della funzionalità polmonare nei
pazienti con fibrosi cistica (FC). Nonostante trattamenti antibiotici continui ed aggressivi, nelle vie aeree del paziente FC si stabilisce inevitabilmente l’infezione cronica da
P. aeruginosa. Pertanto, la comprensione della patogenesi
dell’infezione cronica da P. aeruginosa assume una notevole
rilevanza nello studio di nuove terapie efficaci contro l’infiammazione e il danno tessutale nel polmone FC.
Ipotesi e obiettivi Lo scopo di questo progetto è di stabilire il ruolo dei glicosamminoglicani (GAG) nel reclutamento di leucociti e sovvertimento della composizione e della
struttura del tessuto polmonare, e di interferire in questo
processo con molecole ad hoc.
Metodi Ceppi clinici di P. aeruginosa isolati da un paziente FC saranno usati in un modello di infezione cronica
in topi non-FC e FC per valutare la quantità e in particolare
quale membro della variegata famiglia dei GAG venga sovra espresso nelle infezioni croniche. La rilevanza clinica
di questi risultati sarà valutata in pazienti FC mediante analisi di campioni biologici. Marcatori di danno polmonare,
in particolar modo i GAG, saranno correlati allo stadio di
infezione di P. aeruginosa. Infine, alcuni composti appartenenti al gruppo dei polisaccaridi solfatati verranno testati
nei modelli murini di infezione polmonare per individuare
quelli capaci di esercitare un’azione benefica, con minime
conseguenze a livello della coagulazione.
Risultati Risultati preliminari in vitro e in modelli murini
di infezione hanno dimostrato che all’inizio della colonizzazione P. aeruginosa stimola nell’ospite una risposta più
pro-infiammatoria e virulenta, mentre dopo anni di colonizzazione i ceppi isolati dallo stesso paziente sono più
inclini ad evadere il riconoscimento da parte del sistema
immunitario ed indurre un grave danno al tessuto polmonare, caratterizzato da secrezione di muco, deposizione
di collagene e iperproduzione di GAG e di metalloproteasi. Il danno tessutale a sua volta induce una risposta
infiammatoria da parte dell’ospite, instaurando un circolo
vizioso deleterio per il polmone FC. Sono stati selezionati alcuni polisaccaridi solfatati, già in uso come farmaci
anticoagulanti, aventi anche effetti sull’infiammazione, il
Cigana C1, Naggi A2, Colombo C3
1
Infections and Cystic Fibrosis Unit, HSR, Milano;
2
Ist. Ricerche Chimiche e Biochimiche G. Ronzoni;
3
Dipartimento di Pediatria, Centro per la Fibrosi Cistica,
Fondazione IRCCS Cà Granda Ospedale Maggiore
Policlinico, Università di Milano
(FFC Project#14/2013, Extension)
Background P. aeruginosa chronic infections cause persistent respiratory symptoms and decline of the lung functions in patients with cystic fibrosis (CF). Despite aggressive
and continuous antibiotics treatment, persistence is anyhow
established after an acute infection stage by P. aeruginosa
strains adapted to CF lung. Therefore, the understanding of
the pathogenesis of P. aeruginosa chronic infections represents a first issue in designing new therapies effective against
inflammation and tissue damage in CF airways.
Hypothesis and objectives The purpose of this project will
be to establish the role of the glycosaminoglycans (GAG)
in the process of tissue damage and inflammation during P.
aeruginosa chronic infections and to modulate the vicious
cycle inflammation-damage using specific molecules.
Methods P. aeruginosa clinical strains isolated from a CF
patient will be used to infect non-CF and CF mice, using
the model of chronic lung infection, to identify which specific member(s) of the GAG family are over-expressed during chronic infections. The clinical relevance of our findings will be then validated in CF patients. These analyses
will be correlated with P. aeruginosa stage of infection. In
addition, a selection of chemically modified polysaccharides, able to inhibit inflammation and tissue damage but
with attenuated anticoagulant properties will be tested in
60
Rilevanza fisiopatologica dei glicosaminoglicani
nelle infezioni croniche da Pseudomonas aeruginosa e validazione di nuovi approcci terapeutici per modularne l’attività infiammatoria e di
danneggiamento del tessuto polmonare
danno tessutale e la produzione di muco a livello delle vie
respiratorie. Risultati preliminari hanno dimostrato come
un composto appartenente a questa famiglia ha ridotto il
reclutamento di leucociti e il danno tessutale in modelli
murini di infezione polmonare.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Le conoscenze e i
risultati acquisiti grazie a questo progetto potranno chiarire
il tipo e quantità di GAG nei diversi stadi dell’infezione e
la potenzialità di molecole che competono con i GAG endogeni nel ridurre l’infiammazione e la degradazione della
matrice tessutale durante l’infezione cronica da P. aeruginosa fornendo il razionale per un’innovativa strategia terapeutica nei pazienti FC.
mal models and prevents the activation of the NF-kB proinflammatory pathway in CF cell lines.
Expected results and their significance We expect to
demonstrate that LA can reduce constitutive inflammation
both in CF epithelial cell lines and mice. Moreover, since LA
interferes with CF hyper-inflammation pathways, we expect
that LA will ameliorate oxidative stress, hyper-inflammation
and autophagy in CF. Finally, we wish to understand the molecular mechanisms by which LA could exert its effects in CF.
This could lead to the identification of new molecular targets
for CF therapy. Indeed, LA is a naturally occurring molecule
with well known anti-oxidant, anti-inflammatory effects that
also exhibits a positive impact on mitochondrial metabolism.
To our knowledge, this is the first attempt to evaluate whether LA may be beneficial to individuals with CF.
55. Lipoic acid as a proteostasis regulator
for the control of inflammation in cystic
fibrosis
Effetti dell’acido lipoico sulla regolazione della
proteostasi per il controllo dell’infiammazione
in fibrosi cistica
De Stefano D1, Carnuccio R2
1
European Institute for Research in Cystic Fibrosis (IERFC),
San Raffaele Scientific Institute, Milan; 2Department of
Pharmacy, University of Naples Federico II
(FFC Project#15/2013, New)
Foto a sinistra, Daniela De Stefano, al centro; foto a destra, Rosa
Carnuccio, a sinistra, responsabile dell’unità Partner
Background Cystic Fibrosis is the most common inherited
autosomal recessive lethal disease in Caucasian population
due to mutations in the CFTR gene and characterized by airway obstruction resulting from the thick mucus and reduced
clearance of inhaled particles, including bacteria, promoting
persistent infection and chronic inflammation, major causes
of death. CFTRΔF508 results in a misfolded protein retained
in the ER, increases intracellular ROS, TG2 SUMOylation,
sustains TG2 activation, thus inhibiting autophagy. This, in
turn, increases inflammation. Lipoic acid (LA) is a promising
dietary bioactive molecule because of its recognized therapeutic potential on several diseases such as diabetes, vascular disease, hypertension and inflammation.
Hypothesis and objectives We have demonstrated that
the autophagic machinery is dysregulated in CF, contributing to inflammation. We hypothesized that LA is capable to
preventing CF-associated inflammation by modulating the
dysregulated autophagic response. Therefore, we will test
whether LA can ameliorate the CFTR-related mismanaged
proteostasis in CF cells and mice, restoring the inflammatory-related dysfunctions in CF and, hence, autophagy.
Essential methods We will use human bronchial epithelial F508del-CFTR homozygous cell lines as well as either
F508del-CFTR or Scnn1b-Tg mice (overexpressing betaENAC subunit) to test whether treatment with LA could restore autophagy and prevent CF-related hyper-inflammation.
Preliminary results Our preliminary results demonstrate
that lipoic acid (LA) prevents inflammation in both CF ani-
Ragioni dello studio L’individuazione di nuove terapie antiinfiamnmatorie in Fibrosi Cistica (FC) è uno degli
obiettivi primari della ricerca al fine di controllare l’infiammazione cronica delle vie respiratorie che predispone alle
infezioni batteriche e conduce ad un progressivo deterioramento della funzione polmonare. La delezione della fenilalanina in posizione 508 (CFTRΔF508) è la più comune
fra le mutazioni del gene CFTR e determina la sintesi di
una proteina danneggiata che viene trattenuta nel reticolo
endoplasmatico ed è incapace di raggiungere la membrana
delle cellule epiteliali. La perdita di funzione della CFTR
induce la sintesi di specie reattive dell’ossigeno, l’attivazione della transglutaminasi 2, che a sua volta inibisce il
processo di autofagia, un meccanismo fondamentale che
le cellule adottano in risposta allo stress. L’acido lipoico
è una molecola molto promettente di origine naturale e
presente nella dieta, nota per le sue proprietà terapeutiche
in numerose patologie come diabete, disordini vascolari,
ipertensione e infiammazione.
Ipotesi e obiettivo Abbiamo dimostrato che in FC il processo autofagico è deregolato e contribuisce all’instaurarsi
del processo infiammatorio. Sulla base di dati preliminari
e studi riportati in letteratura, abbiamo ipotizzato che l’acido lipoico possa modulare l’autofagia e ridurre l’infiammazione.
Metodo Gli esperimenti saranno condotti su modelli di
FC (cellule e topi).
Risultati preliminari I nostri risultati preliminari indicano che l’acido lipoico previene l’infiammazione costitutiva
sia in topi omozigoti per la mutazione F508del-CFTR che
in topi che esprimono ad alti livelli il canale ENAC e che
presentano un fenotipo polmonare simil-CF. Inoltre, dati
preliminari in vitro su linee cellulari respiratorie FC con mutazione F508del-CFTR, dimostrano che l’acido lipoico inibisce alcune componenti del processo infiammatorio.
Risultati attesi e loro significato Ci aspettiamo che l’acido lipoico possa ridurre l’infiammazione costitutiva sia in
cellule che in topi FC. È stato dimostrato che l’acido lipoico
interferisce con diverse vie di trasduzione del segnale attivate nel processo infiammatorio in FC, pertanto ci aspettiamo
che il trattamento con acido lipoico possa prevenire lo stress
ossidativo, ridurre l’infiammazione e indurre il processo autofagico. Inoltre, questo studio ci permetterà di approfondire i meccanismi molecolari attraverso i quali l’acido lipoico
determina i suoi effetti benefici e, quindi, identificare nuovi
bersagli molecolari per la terapia della FC. Infine, l’acido
lipoico è una molecola naturale che possiede effetti antiossidanti e antiinfiammatori ben noti e che migliora anche il
metabolismo mitocondriale.
61
56. Phosphodiesterases type-4 (PDE4)
inhibitors and ß2-adrenergic agonists to
reduce neutrophilic lung inflammation
in cystic fibrosis. Preclinical studies and
identification of biomarkers of efficacy
of PDE4 and ß2 adrenergic receptors as novel targets to reduce neutrophilic inflammation and lung damage in CF. Characterization of CF neutrophil responses will provide surrogate
markers useful for explorative clinical trials testing the efficacy
and safety of the proposed pharmacological intervention in
CF patients.
Evangelista V
Laboratorio di Biologia e Farmacologia Vascolare, Consorzio
Mario Negri Sud, S. Maria Imbaro, Chieti,
(FFC Project#16/2013, Extension)
Inibitori di fosfodiesterasi tipo 4 (PDE4) e agonisti ß2-adrenergici per ridurre l’infiammazione
polmonare nella fibrosi cistica. Studi preclinici e
identificazione di bio-marcatori di efficacia.
Background The respiratory insufficiency represents the
major cause of morbidity and mortality in patients with cystic
fibrosis (CF). Lung disease develops with time because of neutrophilic inflammation. However, current therapies for CF lack
of specific approaches to counteract exaggerated recruitment
and tissue damaging activities of neutrophils migrated into the
lungs. Hypothesis and objectives. The rationale is based on a
large body of recent studies (project FFC#21/2011), indicating that phosphodiesterases type-4 (PDE4) blockade, alone
or in combination with ß2-adrenergic agonist, significantly
impact on adhesive, functional and biochemical responses of
normal human neutrophils, relevant to the pathogenesis of
pulmonary disease in CF.
The objectives of the present proposal are to profile the
efficacy of this pharmacological intervention on neutrophils
from CF patients and to identify biomarkers of drug effect.
Moreover the efficacy and potential side effects of this pharmacological treatments will be tested in Cftr-null mice subjected to chronic Pseudomonas Aeruginosa infection.
Methods Neutrophils will be obtained from CF patients
and matched controls. Pharmacological effect PDE4 inhibitors alone or combined with ß2-adrenergic agonists will be
tested on:
– Adhesion and transmigration of neutrophils across endothelium.
– Mac-1 integrin activation and adhesion to fibrinogen
– Il-8 synthesis
– NETs formation.
– Bactericidal activity of neutrophils.
– Biochemical signaling pathways.
The efficacy and potential side effects of PDE4 inhibitors
in combination with selective ß2 adrenergic agonists will be
tested in Cftr-null mice subjected to chronic Pseudomonas
aeruginosa infection. We will examine the impact of treatments on:
– Overall survival and changes of body weight over a 2 weeks
period.
– Neutrophil accumulation and NETs formation.
– Cytokines accumulation
– Bacterial load.
– Tissue damage
The expected results and their significance. Identification
Ragioni dello studio L’insufficienza respiratoria è un problema critico nei pazienti con fibrosi cistica (FC). Il danno
polmonare si sviluppa come consequenza di una cronica infiammazione che coinvolge principalmente i leucociti neutrofili. A seguito della migrazione nei polmoni queste cellule
si attivano e rilasciano molecole e mediatori che determinano
il danno tessutale. Le terapie attuali per la FC mancano di
farmaci in grado di controllare l’attività dei neutrofili migrati
nel polmone.
Ipotesi e obiettivi Il razionale di questo progetto si basa
sui risultati, ottenuti nell’ambito del progetto FFC#21/2011.
Nel loro insieme questi risultati dimostrano che PDE4 e
recettori ß2 adrenergici sono due target particolarmente
promettenti per l’attivazione di segnali che indirizzano
l’infiammazione neutrofilica verso la risoluzione. Il progetto attuale si propone 3 obiettivi: 1) Definire il profilo
farmacologico di inibitori di PDE4, da soli e in combinazione con agonisti ß2-adrenergici, in vitro, in neutrofili
isolati da pazienti affetti da FC. 2) Definire l’efficacia e i
potenziali effetti collaterali della terapia combinata in un
modello di FC nel topo. 3) Identificare marcatori neutrofilici utili come marcatori surrogati di efficacia farmacologica
in futuri trials clinici.
Metodi I neutrofili saranno ottenuti da pazienti FC o da
soggetti sani di controllo. L’effetto farmacologico di inibitori di PDE4 da soli o in combinazione con agonisti ß2adrenergici verrà analizzato su un ampio pannello di risposte funzionali e biochimiche. L’efficacia e i potenziali effetti
collaterali di inibitori di PDE4 in combinazione con agonisti
ß2 adrenergici verranno analizzati in topi geneticamente
deficienti del Cftr sottoposti ad infezione cronica da Pseudomonas aeruginosa.
Risultati attesi e loro significato Identificazione di PDE4
e recettori ß2 adrenergici come nuovi bersagli per ridurre
l’infiammazione neutrofilica e il deterioramento polmonare
nella FC. Agonisti ßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßßß
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2-adrenergici e un inibitore orale, selettivo per le PDE4 sono attualmente in uso per trattamento della
broncopneumopatia cronica ostruttiva. Eventuali risultati positivi nei nostri studi preclinici potrebbero essere rapidamente
“translati”in test clinici in pazienti con FC. La caratterizzazione delle risposte dei neutrofili FC fornirà marcatori surrogati
utili in futuri trials clinici esplorativi che testino sicurezza ed
efficacia di questi farmaci in pazienti FC.
62
SHORT COMMUNICATIONS 4 (COMMENT TO POSTERS)
Emerging clinical issues
57. The impact of chest computed
tomography on clinical management of CF
lung disease
Tiddens H1, Assael BM2
1
Erasmus Medical Centre, Sophia Children’s hospital,
Department of Paediatric Pulmonology and Department
of Radiology, Rotterdam; 2Centro fibrosi cistica, Azienda
Ospedaliera Universitaria Integrata Verona
(FFC Project#23/2013, New)
Harm Tiddens, primo in alto a sinistra, e i collaboratori del team
di progetto
Background Bronchiectasis and trapped air are the most
sensitive, relevant and well validated radiologic markers of progressive lung disease in cystic fibrosis (CF). Chest Computed
Tomography (CT) is the gold standard to diagnose and monitor
bronchiectasis and trapped air. However, routine CT scanning is
not yet considered standard care. It remains unknown whether
in clinical practice the results of CT scans or chest radiography
(CR) influence clinical decisions by clinicians and lead to treatment changes, when compared with non-radiologic clinical
information. Given the risk of radiation exposure, especially in
children, chest CT should only be routinely performed when it
influences clinical decision making.
Hypothesis and Objectives Primary objectives: 1) Does a CT
scan influence clinical decision making in CF patients in current
clinical practice, compared to non-radiological standard diagnostic tests only?; 2) Does CR influence clinical decision making
in the same setting? Secondary objective: Is the impact of a CT
scan on clinical decision making larger than that of a CR?
Essential methods 10 random clinical cases will be presented
to CF clinicians chosen from all 30 different European paediatric CF-Centres participating in the European CF Society Clinical
Trial Network (ECFS-CTN). Cases will be presented twice with
a 3-month interval: once with radiologic information and once
without. Five cases will include a CT scan or clinical details only;
5 cases will include a CR image or clinical details only. We aim
to have 60 clinicians participating in this study. Cases will be presented using a customized web-presentation. At the end of each
case the CF clinician will be asked whether pulmonary treatments should be intensified, continued, or decreased.
Preliminary results The study design represents realistic
clinical cases. These cases are based on the weekly CF meeting
model in the Sophia Children’s Hospital (150 CF patients) in
Rotterdam and in the Wilhelmina Children’s Hospital (250 CF
patients) in Utrecht. The 2 centres have had a structured collaboration and used synchronised clinical protocols in the last
10 years.
Expected results and their significance We expect that both
CT and CR will have a relevant influence on clinical decision
making when added to non-radiological clinical information.
Secondly, we expect that CT will have more influence than CR.
The study aims to answer a highly relevant issue in the clinical
management of pediatric CF patients.
The impact of chest computed tomography on clinical management of CF lung disease.
Ragioni dello studio La TAC è la tecnica radiologica d’elezione nella diagnosi di bronchiectasie, noto indice di progressione di malattia polmonare in Fibrosi Cistica (FC). Il suo utilizzo di routine nel monitoraggio della malattia respiratoria non
è ancora stato incluso negli standard di cura in età pediatrica.
Attualmente non è noto se le informazioni fornite dalla TAC
influenzino l’approccio clinico del medico più di quelle fornite dalla radiografia del torace standard, né se la TAC influenzi
l’approccio terapeutico a confronto delle sole informazioni cliniche non radiologiche. Considerata l’esposizione a radiazioni
ionizzanti superiore rispetto alla radiografia standard, soprattutto in età pediatrica, la TAC dovrebbe essere utilizzata solo se
influenza l’approccio clinico e terapeutico.
Ipotesi e obiettivo Obiettivo primario: 1)Le informazioni
ottenute tramite TAC torace modificano l’approccio clinico in
pazienti con FC rispetto alle sole informazioni cliniche non
radiologiche? 2) La radiografia standard ha un impatto simile,
nello stesso contesto?
Obiettivo secondario: L’impatto clinico delle informazioni
fornite dalla TAC è maggiore di quello della radiografia standard?
Metodo 10 casi clinici verranno presentati, tramite un sito
web, a pediatri che si occupano di FC, selezionati nei 30 Centri attualmente inclusi nel Network Trial Clinici (ECFS-CTN). I
casi saranno presentati due volte a distanza di 3 mesi allo stesso medico: 50% dei casi con o senza TAC, 50% dei casi con
o senza radiografie. Idealmente dovrebbero partecipare allo
studio 60 medici. Per ogni caso clinico, al medico sarà chiesto
se ritiene opportuno modificare le terapie proposte e, in caso
affermativo, in che modo.
Risultati preliminari Lo studio intende riprodurre uno scenario clinico ambulatoriale realistico. Il modello è basato sui
meeting che si tengono settimanalmente nei due maggiori centri per la cura della FC nei Paesi Bassi (Rotterdam e Utrecht). I
due Centri collaborano attivamente da circa 10 anni e condividono i protocolli di cura.
Risultati attesi e loro significato Il risultato atteso è che sia
la TAC che la radiografia abbiano un impatto maggiore sul processo clinico decisionale rispetto alle sole informazioni cliniche
non radiologiche. È inoltre atteso che la TAC abbia una influenza
maggiore rispetto alla radiografia. L’esito di questo studio confida
di dare risposta ad un quesito clinico di grande rilievo nell’ambito dell’identificazione dei migliori standard di cura nella FC.
58. Clinical implications of the natural history
of insulin secretory and sensitivity defects in
cystic fibrosis
Battezzati A1, Colombo C2, Mari A3
1
International Center for the Assessment of Nutritional Status
(ICANS) - DeFENS Università di Milano; 2Dip. Scienze
Materno Infantili, Università di Milano, Centro regionale FC;
3
Istituto di Ingegneria Biomedica, ISIB-CNR, Padova
(FFC Project#21/2013, New)
63
Alberto Battezzati, sesto da sinistra, e il suo team
Background Cystic Fibrosis Related Diabetes (CFRD), the
most prevalent comorbidity in patients who survive longer, is
associated to pulmonary deterioration and nutritional decay
even years prior to diagnosis. Insulin secretory defects and
variable insulin resistance are prime suspects but their progression rates, determinants and implications for nutritional,
respiratory and clinical outcomes remain undefined. Early nutritional failure has been related to future diabetes but the role
of insulin secretory defects is putative. Under previous funding (FFC #16/2005) we reported the determinants of fasting
glycemia and glucose tolerance at entry, and strong relationships to respiratory and nutritional status. Prospective analysis
is object of the present proposal. Key data (the lifelong timecourse of respiratory and nutritional parameters) need to be
“mined” from the Milan CF Center database, including body
composition measurement by DXA, anthropometry and BIA.
Hypothesis and objectives
1) To provide CF population-specific estimates of the time
course of secretory and insulin sensitivity defects quantified by a model previously developed and applied by us
2) To identify genetic, clinical and nutritional risk factors associated to their individual progression rates
3) To identify the associated risk of negative outcomes (progression to diabetes, nutritional decay, respiratory function
deterioration, Pseudomonas and Cepacia colonization and
mortality)
Methods The project is organized in work packages:
WP1 All alive patients in follow-up will repeat OGTT (if non
diabetic), respiratory function, bacterial colonization and
nutritional status (DEXA, anthropometry and BIA)
WP2 Data mining in CF Center electronic records to retrieve
lifelong respiratory and nutritional parameters
WP3 Validation studies in patient subsets of the relationship
of anthropometric and bioimpedence screening measures
to body composition by “gold-standard methods
WP4 Modelling natural history of insulin secretion and sensitivity parameters. Relation to clinical parameters. Results
dissemination
Results Expected results and spin-offs Description of natural history of glucose tolerance defects, of the determinants of
insulin secretory defects and of their consequences. Validation
of anthropometry and BIA equations for nutritional screening.
Spin-off for research & clinical purposes The project will
improve current key-strategies to diagnose and to devise early
interventions for CF metabolic and nutritional comorbidities
temporali, i determinanti e le loro implicazioni per gli outcomes
nutrizionali respiratori e clinici restano poco definiti. Grazie ad
un precedente finanziamento (FFC #16/2005), abbiamo studiato i determinanti della glicemia a digiuno e della tolleranza al
glucosio all’ingresso nello studio e la relazione con la funzionalità respiratoria. A seguito del follow-up quasi decennale della
popolazione in studio con ripetute misurazioni individuali della
tolleranza al glucosio, si è aperta ora la possibilità di analizzare
prospettivamente il decorso temporale individuale.
Ipotesi e obiettivi Questo progetto si propone di:
1) completare la descrizione della storia naturale di CFRD e
malnutrizione avviato negli ultimi 10 anni, con particolare riferimento alla relazione tra malnutrizione, alterazioni
glicometaboliche e funzionalità respiratoria.
2) individuare sistematicamente i disturbi di metabolismo
glucidico continuando il programma di OGTT annuale
e misurando secrezione e sensibilità insulinica mediante
modellizzazione;
3) mettere a punto protocolli di screening nutrizionale e di diagnostica nutrizionale approfondita impiegando metodologie gold-standard di misura della composizione corporea,
del dispendio energetico e di biomarker nutrizionali;
Metodi Il progetto è organizzato in workpackages:
WP1 I pazienti in follow-up ripeteranno un carico orale di
glucosio, e saranno valutati la funzionalità respiratoria e lo
stato nutrizionale
WP2 recupero di dati clinici, nutrizionali e respiratori dal database elettronico che raccoglie tute le informazioni cliniche dei pazienti in follow-up
WP3 Messa a punto di metodologie di screening per la valutazione nutrizionale
WP4 Modellizzazione della storia naturale dei difetti di secrezione e sensibilità insulinica e relazione con i parametri clinici.
Risultati Si ritiene di giungere ad una descrizione della
storia naturale del CFRD e soprattutto di poter valutare l’importanza del deficit di secrezione insulinica nel determinare
decadimento nutrizionale e respiratorio.
Possibili ricadute per ricerca e clinica Il progetto potrebbe
migliorare strategie diagnostiche e terapeutiche promuovendo interventi precoci per le comorbidità metaboliche e nutrizionali in Fibrosi Cistica.
59. Preclinical study of a novel aerosol
immunotherapeutic approach based on
Janus-faced liposomes to enhance innate
antimicrobial immunity
Fraziano M1, Nisini R2, Sanguinetti M3
Dip. di Biologia, Università “Tor Vergata”, Roma; 2Dip.
Malattie Infettive, Parassitarie e Immunomediate, ISS, Roma;
3
Ist. Microbiologia, Università Cattolica, Roma
(FFC Project#17/2013, New)
1
Implicazioni cliniche della storia naturale dei
deficit di secrezione e sensibilità insulinica in fibrosi cistica
Ragioni dello studio Il diabete in Fibrosi Cistica (CFRD), e la
più frequente comorbidità nei pazienti che sopravvivono più a
lungo ed è associato a compromissione respiratoria e decadimento nutrizionale anni prima della diagnosi. Deficit di secrezione e sensibilità insulinica sono coinvolti ma i loro decorsi
64
Maurizio Fraziano, primo da sinistra, e i collaboratori di ricerca
Background We have recently developed a novel immunotherapeutic tool based on the generation of apoptotic body
like liposomes (ABL) characterized by the presence of phosphatidylserine (PS) at the outer leaflet and carrying phosphatidic acid (PA) at the inner leaflet of liposome membrane (ABL/
PA). These liposomes were able to enhance bactericidal innate
immune response against M. tuberculosis and K. pneumoniae
infection by simultaneously limiting the inflammatory response
in in vitro, ex vivo and in vivo experimental models (PNAS,
2012; 109: E1360-1368).
Hypotesis and objectives The main objective of the present
research project is the validation and optimization of ABL as
novel immunotherapeutic approach to be used in CF patients.
Novel ABL will be generated by incorporating a combination of
PA, sphingosine 1-phosphate (both known to mediate phagolysosome maturation) and/or phosphatidylinositol 3-phosphate
(known to mediate autophagy) and will be evaluated in terms
of innate bacteriocidal and inflammatory response in in vitro
models of P. aeruginosa and M. abscessus infection.
Essential methods Macrophages and neutrophils from
healthy donors and patients with CF will be infected with P.
aeruginosa or M. abscessus and stimulated with the different
liposome preparations. Bacterial viability will be evaluated
by the CFU assay, the phagosomal acidification and (auto)
phagolysosomal maturation will be evaluated by fluorimetric
assays and confocal microscopy, and the production of proand anti-inflammatory cytokines (IL-1b, TNF-a, IL-6, IL-8, TGFb, IL-10) will be evaluated by ELISA.
Preliminary results We have further provided evidences
that ABL/PA i) induce strong intracellular bactericidal activity
also against in vitro infection with M. bovis BCG and against
the fast growing M. smegmatis, ii) inhibit TNF-a expression in
human macrophages, iii) inhibit the proliferation of alloreactive
CD4+ T cells in a mixed lymphocyte reaction model, and iv)
induce regulatory T cell activation.
Expected results and their significance Expected results
consist in the optimization of a liposome formulation capable
of enhancing the bactericidal innate immune response by simultaneously limiting the inflammatory response in CF cells.
The main deliverable of the present research project is the generation of a novel immunotherapeutic tool for recurrent infections in CF.
Sviluppo di un nuovo approccio immunoterapeutico basato su liposomi per potenziare la
risposta antimicrobica innata in pazienti con fibrosi cistica
Ragioni dello studio Abbiamo recentemente sviluppato
un nuovo strumento immunoterapeutico basato sulla generazione di liposomi simili a corpi apoptotici (vescicole, ndr)
caratterizzati dalla presenza di fosfatidilserina (PS) e di acido fosfatidico (PA) asimmetricamente distribuiti sulla membrana liposomale (apoptotic body like liposomes carrying
PA, ABL/PA), in grado di potenziare la risposta battericida
innata contro M. tuberculosis e K. pneumoniae diminuendo
contemporaneamente la risposta infiammatoria in modelli
sperimentali in vitro, in vivo ed ex vivo (PNAS, 2012; 109:
E1360-1368).
Ipotesi e obiettivo L’obiettivo principale del presente progetto di ricerca è la validazione e l’ottimizzazione di questi
liposomi contro le infezioni batteriche ricorrenti correlate
alla fibrosi cistica (FC). In particolare, saranno generati liposomi simili a corpi apoptotici inserendo all’interno del liposoma una combinazione di PA, Sfingosina 1-fosfato (S1P,
entrambi coinvolti nella maturazione fagolisosomale) e/o
fosfatidilinositolo 3-fosfato (PI3P, coinvolto nell’attivazione
di autofagia). Tali liposomi saranno valutati in modelli di infezione in vitro da P. aeruginosa e M. abscessus.
Metodi
Macrofagi e neutrofili provenienti da donatori
sani e da pazienti con FC saranno infettati in vitro con P.
aeruginosa o M. abscessus e stimolati con le diverse preparazioni liposomali. La capacità immunomodulante delle
diverse preparazioni liposomali sarà valutata in termini di i)
attività battericida tramite saggio delle CFU, ii) maturazione
(auto)fagolisosomale tramite saggi fluorimetrici e di microscopia confocale, e iii) risposta infiammatoria tramite analisi del rilascio di citochine pro- e anti-infiammatorie (IL-1b,
TNF-a, IL-6, IL-8, TGF-b, IL-10).
Risultati preliminari I risultati preliminari di cui siamo attualmente in possesso ulteriormente dimostrano che liposomi
ABL/PA i) potenziano l’attività battericida dei macrofagi contro le infezioni da M. bovis BCG e da M. smegmatis, ii) inibiscono l’espressione di TNF-a, iii) inibiscono la proliferazione
di linfociti T alloreattivi in un modello di reazione mista linfocitaria, e iv) inducono l’attivazione di linfociti T regolatori.
Risultati attesi e loro significato Dai risultati che emergeranno da questo progetto di ricerca ci attendiamo la validazione di una formulazione liposomale capace di potenziare
la risposta battericida in cellule derivate da pazienti con FC
limitandone contemporaneamente la risposta infiammatoria. I risultati finali di questo progetto potrebbero permettere
la successiva sperimentazione clinica di un nuovo strumento immunoterapeutico volto al miglioramento della qualità
della vita e della prognosi di pazienti con FC.
Targeting and monitoring CF inflammation
60. Sphingolipid targeting in inflammation
and fungal infection
Signorelli P1, Borghi E2, Sozzani S3
Dip. di Scienze della Salute, Facoltà di Medicina, Università
di Milano; 2Dip. di Scienze della Salute, Facoltà di Medicina,
Università di Milano; 3Dip. Medicina Molecolare e
Traslazionale, Università degli Studi di Brescia
(FFC Project#20/2013, New)
1
Background/Rationale Cystic Fibrosis (CF) is primarily an
inflammatory disease associated with chronic bacterial and
fungal lungs infections, often organized in drug resistant biofilms. Fungi colonization favours inflammation and pulmonary
failure. The eradication of these infections requires the correction of CF innate immunity which encounters a defective de-
Paola Signorelli, seconda da destra, e le collaboratrici di progetto
fensive barrier by epithelial cells, macrophages and dendritic
cells, responsible of microbial clearance at their early stages
65
of invasion. Sphingolipids are cell structural components as
well as inflammation mediators. The sphingolipid ceramide is
accumulated in the airways of CF mice. Enhanced ceramide
synthesis has been associated to lungs inflammation and it
was shown to impair dendritic cell maturation and antigen
presentation.
Objectives This proposal is aimed at assessing if the use of
sphingolipid synthesis inhibitors can be considered a therapeutic approach aimed at reducing hyper-inflammation and
recovering an effective immunity in CF models, as well as
aimed at impairing fungal growth and infection.
Preliminary results We demonstrated that inhibition of
ceramide synthesis by myriocin downregulates inflammatory
mediators production and reduces acute P. aeruginosa lung
infection. In vivo use of inhibitor-loaded solid lipid nanocarriers significantly reduced the effective drug dose. We demonstrated that myriocin exerts anti-fungal activity on CF clinical isolates. We assessed a method for sphingolipid pattern
detection and quantification in sections from tissues explants.
Project description We will study the effect of inhibitors of
sphingolipid synthesis on A.fumigatus biofilms and evaluate
the potential of nanocarriers delivery within the biofilm. We
will evaluate the inhibitor potential in reducing inflammatory
mediators and A.fumigatus infection on human CF in vitro
models of human respiratory epithelial and cells, on human
and murine CF dendritic cells, and in CF mice lungs.
Anticipated output We expect that nanocarriers delivery
of sphingolipid metabolism modulators will correct immune
innate deficiency, reduce inflammation and impair fungal pulmonary infection in human and murine CF models.
Relevance to Italian CF Foundation mission The lack of
efficacious drugs against fungal infections and the double
role of sphingolipid synthesis inhibitors as anti-microbial and
immunomodulators make these compounds tremendously
promising for CF patients. The use of solid lipid nanocarriers
is an ideal strategy for innovative aerosol formulation.
il contributo dei nanovattori alla terapia. Valuteremo l’effetto
anti-infiammatorio, dopo infezione con A.fumigatus, su cellule epiteliali CF umane, su cellule dendritiche CF umane e
murine e nel polmone di topi CF.
Risultati attesi Ci aspettiamo di ottenere una riduzione di
ceramide nel tessuto polmonare e nelle cellule trattate e che
questa sia capace di ridurre l’infiammazione e di ripristinare
una corretta maturazione funzionalità delle cellule dendritiche. Ci aspettiamo che la myriocin abbia un significativo
potere fungistatico.
Rilevanza per la missione della Fondazione CF La assenza di farmaci efficaci contro le infezioni fungine ed il doppio ruolo degli inibitori della sintesi degli sfingolipidi come
anti-microbici ed immunomodulatori rende queste molecole
particolarmente promettenti nella terapia per la CF. L’uso di
nanovettori lipidici è un’ideale strategia per formulazioni aerosol innovative.
61. Lactoferrin-loaded niosomes in reducing
inflammation and infection of cystic fibrosis
airway epithelium
Berlutti F
Dip. Salute Pubblica e Malattie infettive, Università
“La Sapienza”, Roma (FFC Project#13/2013, New)
Ruolo degli sfingolipidi nella terapia anti infiammatorie e anti fungina in CF
Backgroud e razionale La Fibrosi Cistica (CF) è una malattia infiammatoria associata ad infezioni polmonari croniche
di batteri e funghi, che si organizzano in biofilm resistenti ai
farmaci. La colonizzazione fungina facilita l’infiammazione e
il danno polmonare. Per eradicare tali infezioni è necessario
ripristinare una corretta risposta immune innata nei pazienti
CF da parte di epitelio, macrofagi e cellule dendritiche (cellule specializzate nella cattura di virus o batteri; ndr ),responsabili della fagocitosi microbica ai primi stadi di infezione. Gli
sfingolipidi sono componenti strutturali cellulari e mediatori
infiammatori. Lo sfingolipide ceramide si accumula nelle vie
aeree dei pazienti e del modello murino C. Un aumento di
ceramide nella mucosa è stato associato ad infiammazione
polmonare cosi come anche accumulo di ceramide in cellule
dendritiche è stato dimostrato interferire con la maturazione
e la presentazione antigenica.
Obiettivi Questo progetto si propone di valutare il potenziale ruolo terapeutico in CF di inibitori della sintesi degli
sfingolipidi atti a ridurre l’infiammazione ed a ripristinare
una corretta risposta immunitaria come anche ad agire come
antifungini.
Risultati preliminari Abbiamo dimostrato che l’inibitore della sintesi degli sfingolipidi myriocin riduce la produzione di mediatori infiammatori e l’infezione polmonare di
P.aeruginosa in topi CF. L’utilizzo di nanovettori lipidici ha
consentito di ridurre le dosi efficaci della molecola. Abbiamo
dimostrato che myriocin esercita un’attività anti-fungina su
isolati clinici CF. Abbiamo inoltre avviato un metodo di valutazione delle specie lipidiche su sezioni di tessuto.
Prospettive del progetto Ci proponiamo di studiare l’effetto di myriocin su biofilm fungini di A.fumigatus pre-formati e
66
Francesca Berlutti,
responsabile del progetto
Background The dysfunction of CFTR leads to iron homeostasis dysregulation and high iron concentrations are found
in CF airways. Iron overload strongly increases Gram-negative
biofilm development, infection severity and pro-inflammatory
phenotype. The iron dysregulation, infection and inflammation contribute to affect each other thus establishing dangerous vicious circle.
Hypothesis and objectives Lactoferrin (Lf), an iron-chelating glycoprotein of the innate immunity, could be regarded a
useful strategy to interrupt the vicious circle and could represent a promising therapeutic approach. Lf exerts anti-microbial, anti-biofilm, and anti-inflammatory functions. Even if Lf is
found at high levels in CF airways secretions, its activity may
be insufficient to counteract iron overload/infection/inflammation partially due to proteolysis by bacterial proteolytic
enzymes.
The main aim of this project is to develop a Lf delivery system based on niosomal vesicles. Lf-loaded niosomes should
ensure delivery of Lf at levels sufficient to counteract iron
overload/infection/inflammation.
Essential methods Lf-loaded niosomes resistant to aerosolization will be prepared and characterized in term of efficiency of Lf entrapment, release, integrity and activity, protection
against bacterial proteolytic enzymes and cytotoxicity as well
as the anti-biofilm activity. The fate and the effect of Lf-loaded
niosomes will be evaluated in uninfected and Pseudomonas
aeruginosa-infected CF primary bronchial epithelium.
Preliminary results (personal) Preliminary results suggest
that niosomes effectively diffuse through the P. aeruginosa
biofilm matrix and deliver their content inside bacterial cells.
Moreover, Lf significantly reduces the survival of P. aeruginosa
inside CF primary bronchial epithelium and decreases the inflammatory response of infected epithelium. These last results
were presented at XI International Conference on Lactoferrin
(Rome, 6-10 October 201).
Expected results and their significance We expect to prepare and characterize Lf-loaded niosomes and to demonstrate
their absence of cytotoxicity activity against P. aeruginosa biofilm infection of CF primary bronchial epithelium. This study
will represent the basis for the development of an aerosolized
Lf delivery system for the treatment of CF airway infection.
Veicolazione con niosomi della lattoferrina:
effetto sulla riduzione dell’infiammazione e
dell’infezione in epiteli respiratori affetti da fibrosi cistica
Ragioni dello studio Nelle secrezioni delle vie aeree di soggetti con FC, le alte concentrazioni di ferro inducono l’infezione batterica e l’infiammazione. A loro volta, l’infezione batterica e l’infiammazione aumentano le concentrazioni di ferro
innescando così un pericoloso circolo vizioso.
Ipotesi e obiettivo Una strategia per interrompere tale circolo vizioso potrebbe rappresentare un promettente approccio
terapeutico. La lattoferrina (Lf), una proteina dell’immunità innata presente nelle secrezioni e nei siti d’infezione e infiammazione, sottrae il ferro dall’ambiente e riduce l’infezione batterica e l’infiammazione. Tuttavia, anche se la Lf è stata ritrovata ad
alte concentrazioni nelle secrezioni delle vie aeree di soggetti
con FC, la sua attività non è sufficiente anche per la parziale
degradazione operata dagli enzimi batterici. Intendiamo quindi
sviluppare un sistema di veicolazione della Lf basato sull’uso
di niosomi (liposomi non ionici, ndr)già impiegati per la somministrazione per aerosol di farmaci nell’uomo. In esperimenti
in vitro tali Lf-niosomi dovranno proteggere la Lf dalla degradazione enzimatica e mostrare sia assenza di tossicità verso le
cellule che attività anti-batterica e anti-infiammatoria.
Metodo Saranno preparati dei Lf-niosomi e caratterizzati
per la stabilità, il rilascio e la protezione della Lf verso enzimi
degradativi e l’assenza di citotossicità. Inoltre, l’attività antibatterica ed anti-infiammatoria di questi niosomi sarà valutata
in esperimenti in vitro utilizzando epiteli bronchiali da soggetti
con FC infettati con Pseudomonas aeruginosa.
Risultati preliminari Risultati preliminari hanno mostrato che
i niosomi, contenenti sostanze fluorescenti, rilasciano il loro
contenuto ai batteri. Inoltre, utilizzando epiteli bronchiali derivanti da soggetti con FC, abbiamo dimostrato che la Lf è in grado
di ridurre l’infezione da P. aeruginosa e l’infiammazione correlata all’infezione. Risultati attesi e loro significato Ci prefiggiamo
di preparare dei Lf-niosomi non citotossici che mostrino, in esperimenti in vitro, una migliore attività della sola Lf nella capacità
di ridurre l’infezione e l’infiammazione correlata all’infezione.
Questi studi rappresentano la base per lo sviluppo futuro di un
sistema di veicolazione della Lf per aerosol da impiegare nel trattamento delle infezioni delle vie aeree di soggetti con FC.
62. The role of vascular endothelium in cystic
fibrosis inflammation · 2
Romano M1, Totani L2, Marchisio M3
Dip. Scienze Biomediche, Università Chieti-Pescara, Lab.
Medicina Molecolare; 2Dip. Farmacologia Traslazionale,
Consorzio “Mario Negri” Sud, Chieti; 3Dip. Medicina e
Scienze dell’Invecchiamento, Università Chieti-Pescara
(FFC Project#19/2013, Extension)
1
Background Neutrophilic inflammation is a key pathogenetic mechanism of cystic fibrosis (CF) lung disease. The vascular endothelium represents the first barrier for neutrophils
in their path to the airways. If dysfunctional, endothelium may
allow unchecked leukocyte extravasation and tissue accumulation. It may also promote pulmonary arterial hypertension
(PAH) and angiogenesis, which aggravate CF lung disease.
Hypothesis and objectives Results from our FFC#17/2012
project fully support our hypothesis that the vascular endothelium is dysfunctional in CF. Main objectives of this study
are to:
1. Elucidate the impact of CFTR dysfunction on endothelial
cell barrier function and activities related to inflammation,
PAH and angiogenesis.
2. Assess the pathophysiological and clinical significance of
endothelial microparticles in CF.
3. Search for correctors of endothelial dysfunction in CF.
Essential Methods Flow cytometry, confocal microscopy,
siRNA, western blotting, real-time PCR
Preliminary Results We isolated pulmonary artery endothelial cells (PAEC) from non-CF and CF vessels and setup
a CFTR siRNA protocol. CFTR blockade in umbilical vein endothelial cells as well as in PAEC exposed to inflammatory
cytokines and subjected to physiological shear stress to mimic
in vivo conditions, showed dismantling of cell-cell contacts
and widening of inter-endothelial spaces. This was associated
with alteration of VE-cadherin and p120-catenin membrane
distribution. CFTR blockade also suppressed phosphorylation
of endothelial nitric oxide synthase and AKT and stimulated
the release of IL-8 as well as of endothelial microparticles. CF
patients presented increased levels of circulating endothelial cells and of endothelial-derived microparticles. Notably,
agents that increase cAMP levels, in particular the combination of phosphodiesterase inhibitors and ß2-adrenergic agonists prevented a number of dysfunctional responses of endothelial cells to CFTR inhibition.
Expected results and their significante We expect to uncover novel mechanisms of CF inflammation as well as potential biomarkers and innovative therapeutic approaches to CF
lung disease.
Il ruolo dell’endotelio vascolare nell’infiammazione della fibrosi cistica · 2
Ragioni dello studio L’infiammazione è un meccanismo
chiave nella malattia respiratoria della fibrosi cistica (FC). Le
cellule endoteliali che rivestono i vasi sanguigni rappresentano la prima barriera che i globuli bianchi neutrofili incontrano nel loro tragitto verso le vie respiratorie dove rivestono
un ruolo importante nello sviluppo dell’infiammazione. Un
endotelio mal funzionante potrebbe permettere quindi un
passaggio di queste cellule e il loro accumulo nelle vie respiratorie, oltre che promuovere l’ipertensione polmonare (PAH)
e l’angiogenesi che aggravano la malattia polmonare.
Ipotesi e obiettivi I risultati del nostro progetto FFC#17/2012
confermano la nostra ipotesi che l’endotelio vascolare sia mal
funzionante nella FC. Ci proponiamo di determinare:
1. L’impatto di CFTR disfunzionale su attività dell’endotelio
legate a infiammazione, PAH e angiogenesi.
2. Determinare il significato clinico delle microparticelle endoteliali nella FC.
3. Correttori della disfunzione endoteliale nella FC.
Metodo Citofluorimetria, microscopia confocale, siRNA, western blotting, PCR real-time
Risultati Preliminari Abbiamo isolato cellule endoteliali
dalle arterie polmonari (PAEC) normali e FC e messo a punto
un sistema di inibizione della produzione di CFTR (siRNA). Il
blocco del CFTR in cellule endoteliali dei cordoni ombelicali
(HUVEC) e in PAEC esposte a agenti infiammatori e poste in
un sistema che mima il flusso ematico, ha provocato notevoli
alterazioni delle proteine che costituiscono i ponti che tengono
67
unite le cellule endoteliali tra di loro, con emissione di piccole
porzioni di cellule definite microparticelle. Abbiamo inoltre
osservato che il blocco della funzione di CFTR nelle cellule
endoteliali si associa al rilascio di sostanze pro-infiammatorie
e al blocco del rilascio di sostanze anti-infiammatorie. I pazienti con FC presentano elevati livelli di cellule endoteliali e
di microparticelle nel sangue. Infine, abbiamo osservato che
alcuni farmaci sono in grado di correggere le alterazioni indotte dalla disfunzione di CFTR nelle cellule endoteliali.
Risultati attesi e loro significato Crediamo che i nostri risultati ci possano aiutare a comprendere meglio le cause della infiammazione polmonare nella FC, oltre che a individuare nuovi marcatori di malattia e terapie anti-infiammatorie.
63. Development of a CF, IL-8/NF-KB
transgenic mouse model for the in vivo
long-term monitoring of the inflammatory
response induced by bacteria treated or not
with azithromycin
Lleò M
Dip. di Patologia e Diagnostica, Sez. Microbiologia, Università
di Verona (FFC Project#18/2013, New)
Maria Lleò, responsabile
del progetto
Background The pro-inflammatory role of some released
bacterial products has been shown in vitro lung infections in
cystic fibrosis (CF). Because the cytotoxic action of these products
is frequently mediated by host immunological processes, the
possibility of monitoring the inflammatory response in an in vivo
non invasive animal model appears of maximum interest.
68
Hypothesis and objectives 1) To adapt a recently-developed transgenic mouse model suitable for the monitoring of
the IL-8/NF-KB-mediated inflammatory process to CF mice
and 2) to in vivo demonstrate and monitoring the pro-inflammatory role of Pseudomonas aeruginosa (Pa) culture supernatants and the anti-inflammatory effect of azithromycin.
Methods CF mice will be transfected with IL-8 DNA
and then monitored after somministration of culture supernatants of Pseudomonas treated and non treated with
azithromycin.
Spin-off for research & clinical purposes 1) role of bacterial extracellular products in lung inflammation; 2) activity of
azithromycin in blocking or decreasing the lung inflammation
by inhibiting Pseudomonas virulence factors. The CF mice
model will also constitute a final interesting product of this
project to be used in monitoring lung inflammation and the
possible action of therapeutic compounds in decreasing the
inflammatory process.
Sviluppo di un modello di topo con fibrosi cistica, transgenico per IL-8/NF-KB, per il monitoraggio in vivo e a lungo termine della risposta
infiammatoria indotta da batteri trattati e non
con azitromicina.
Ragioni dello studio È stata dimostrata in vitro l’attività
pro-infiammatoria e la sensibilità alla azitromicina di alcuni
prodotti rilasciati dai batteri durante l’infezione polmonare in
fibrosi cistica (FC). In un modello animale recentemente sviluppato si è dimostrato che è possibile monitorare il processo
infiammatorio in topi vivi utilizzando metodi di visualizzazione non invasivi.
Ipotesi e obiettivi 1) adattare il modello transgenico di
topo IL-8/NF-kB al topo FC per, in vivo: i) monitorare la risposta infiammatoria indotta da prodotti rilasciati da P. aeruginosa, ii) saggiare l’azione anti-infiammatoria dell’azitromicina
mediata dal effetto inibitorio sui prodotti batterici.
Metodi I topi FC saranno trasfettati con i geni adeguati e
monitorati dopo somministrazione via tracheale di sopranatanti colturali di Pseudomonas trattato e non trattato con azitromicina
Possibili ricadute per ricerca e clinica Si otterrà un modello
nuovo di topo con FC che si potrebbe rivelare uno strumento interessante per i) studiare l’infezione batterica acuta e la
sua evoluzione verso la fase cronica, dal momento che si avrà
la possibilità di monitorare l’infiammazione negli animali per
tempi lunghi; ii) monitorare il processo infiammatorio in FC.
APPENDICES
Appendix 1
Publications and congress communications from the studies
funded by Italian CF Research Foundation 2002-2013
Pubblicazioni e comunicazioni congressuali dagli studi finanziati
dalla Fondazione Ricerca FC dal 2002 al 2013
1. CFTR PATHOPHYSIOLOGY AND THERAPY OF THE BASIC DEFECT
Fisiopatologia CFTR e terapie del difetto di base
• FFC Project#1/2002 “Mini-chromosomes: a new approach for cystic fibrosis gene therapy”
Fiorentina Ascenzioni (Dipart. Biologia cellulare e dello sviluppo Univ. La Sapienza Roma), Massimo Conese (Ist. per il Trattamento
speriment. della FC - Osp. San Raffaele – Milano), Olga Zegarra
(Lab. Gen. Molec. - Ist. Gaslini – Genova)
Publications
- Auriche C. et al. “Functional human CFTR produced by a stable minichromosome” EMBO Reports 2002; vol. 3, no. 9, pp. 862-868
• FFC Project#2/2002 “Evaluation of efficiency efficacy and safety of
CFTR-gene delivery mediated by lentivirus vectors in model systems of cystic fibrosis airway epithelium”
Massimo Conese (Ist. per il Trattamento Speriment. della FC - Osp.
San Raffaele – Milano)
Publications
- Copreni E. et al. “Lentivirus-mediated gene transfer to the respiratory
epithelium: a promising approach to gene therapy of cystic fibrosis”
Gene Therapy (2004) 11, S67-S75.
- Carrabino S. et al. “Serum albumin enhances polyethylenimine-mediated gene delivery to human respiratory epithelial cells” The Journal
of Gene Medicine 2005; 7: 1555-1564
Abstracts
- Copreni E. et al. “Pseudomonas aeruginosa infection of airway epithelium in a human fetal respiratory xenograft model in view of lentiviral
gene therapy of CF lung disease” Journal of Cystic Fibrosis 2 (2003)
S19-S23 – 26th Congress European Cystic Fibrosis Society, Belfast 4-7
June 2003.
- Copreni E. et al. “Biosafety of a third generation lentiviral vector for
gene transfer to the airway epithelium” NACFC, 2005
- Copreni E. et al. “Gene transfer to the airway epithelium mediated by
a third generation HIV-1 based vector: efficiency and role of heparin
sulphate” American Society of Gene Therapy, 8th Annual Meeting June
1-5 2005.
- Copreni E. et al. “Study of clearance and internalization of pseudomonas Aeruginosa in a human fetal respiratory xenograft model” Pediatric Pulmonology Suppl. 25, 2003. 17th Annual North American
Cystic Fibrosis Conference – Anaheim, 16-19 October 2003
- Copreni E. et al. “Lentivirus-mediated gene transfer to the respiratory
epithelium in vitro and in vivo in the absence of preconditioning of
the airways” 2nd European Conference & Practical Course, February
1-14th, 2004 – Bellaterra, Spain
- Copreni E. et al. “Gene transfer to the airway epithelium by HIV-based
vectors” ECFS Conference, Tomar, Portugal 30 April -3 May 2004;
- Copreni E. et al. “Optimisation of gene transfer to the respiratory epithelium in vitro and in vivo by a last generation lentiviral vector” 3rd
European Conference & Practical Course 14-26 June 2004, Genopole-Evry, France;
- Copreni E. et al. “Gene transfer to the airway epithelium mediated by
last generation lentiviral vectors does not require preconditioning of
the epithelial tight junctions” Pediatric Pulmonology Suppl. 27 – The
18th Annual North American CF Conference; America’s Center, St.
Louis, Missouri, Oct. 14-17 2004
- Copreni E. et al. “Trasferimento genico in modelli in vitro e pre-clinici
di epitelio respiratorio mediante vettori virali e non virali” I incontro
dei ricercatori di base della fibrosi cistica, Roma 1-2 luglio 2004
- Copreni E. et al. “Trasferimento genico mediato da un vettore lentivirale in modelli di epitelio respiratorio in vitro e in vivo: efficienza
e ruolo dell’eparansolfato” X Congresso Nazionale di Fibrosi Cistica
– Palermo, 27 – 30 ottobre 2004.
- Copreni E. et al. “Valutazione dell’efficienza, efficacia e sicurezza di
vettori lentivirali nel trasferimento del gene CFTR in sistemi modello
di epitelio respiratorio con fibrosi cistica” I Convention d’Autunno
dei Ricercatori Italiani per la fibrosi cistica – 14-15 novembre 2003,
Verona
- Copreni E. et al. “Efficiency, efficacy and safety of Lentivirus vectors
in CFTR gene tranfer in model systems of airway epithelia with cystic
fibrosis” II Convention d’Autunno dei Ricercatori Italiani per la fibrosi
cistica – 19-20 novembre 2004, Verona
• FFC Project#1/2003 “CFTR regulation by protein-protein interactions”
Valeria Casavola (Dipart. Fisiologia Gen. ed Amb. - Univ. Bari),
Manuela Zaccolo (Ist. Veneto Med. Molecolare, Padova)
Publications
- Abrahamsen H. et al. “TCR – and CD28 Mediated Recruitment of Phosphodiesterase 4 to Lipid Rafts Potentiates T Cell Receptor Signaling”
J Immunol. 2004 Oct 15;173(8):4847-58
- Zaccolo M. et al “Use of Chimeric Fluorescent Proteins and Fluorescence Resonance Energy Transfer to Monitor Cellular Responses”
Circulation Research 2004;94:866-873
- Mongillo M. et al. “Fluorescence Resonance Energy Transfer-Based
Analysis of cAMP Dynamics in Live Neonatal Rat Cardiac Myocytes
Reveals Distinct Functions of Compartmentalized Phosphodiesterases” Circulation Research 2004; 95:67-75;
- Guerra L. et al. “Stimulation of Xenopus P2Y1 receptor activates CFTR
in A6 cells” Eur J. Physiol. (2004) 449: 66-75;
- Cardone R. A. et al. “Protein kinase A gating of a pseudopodial-located rhoA/ROCK/p38/NHE1 signal module regulates invasion in breast
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July 2005;
Abstracts
- Fanelli T. et al. “CFTR regulation of ion transporters by protein – protein
interactions” Gordon Conference Le Diablerets 3 – 8 ottobre 2004;
- Guerra L. et al. “Ruolo dei domini PDZ di entrambe le isoforme
di NHERF nella regolazione del CFTR” X Congresso Nazionale di
Fibrosi Cistica della Società Italiana di Pediatria Palermo, 27-30 ottobre 2004;
- Favia M. et al. “CFTR regulation of ion transporters by protein – protein interactions” The American Society fro Cell Biology, 44th Annual
Meeting – Washington 4-8 December 2004
- Riccardi S. M. et al. “Role of NHERF1 in rescuing of F508del-CFTR
activity”. 2005 – European CF Conference - Evora, Portugal 14-17
April 2005;
• FFC Project#2/2003 “Activators of the CFTR ionic transport: identification and molecular modelling of the binding sites”
Oscar Moran, (Ist. Biofisica – CNR – Genova), Olga Zegarra, (Lab.
Gen. Molec. - Ist. Gaslini – Genova), Vincenzo Martorana, (Ist. Biofisica – CNR – Palermo)
Publications
- Galietta L. et al. “Identification of CFTR activators and inhibitors:
chance or design?” Current opinion in Pharmacology, vol. 4 issue 5,
October 2004, 497-503
- Moran O. et al. “Binding site of activators of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator in the nucleotide binding do-
69
mains” CMLS Cellular and Molecular Life Sciences 62 (2005) 446460;
- Moran O. et al. “A quantitative description of the activation and inhibition of CFTR by potentiators: Genistein” FEBS Letters 579 (2005)
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- Moran O. et al. “Molecular model of the nucleotide binding domains of the CFTR: cystic fibrosis correlated mutations” Paediatric
Pulmonology, The 17th Annual North American CF Conference,
Anaheim, California 16-19 October 2003;
- Moran O. et al. “Searching for the CFTR- Openers binding site” 2004
– ECFS Conference New Frontiers in Basic Science of Cystic Fibrosis
30 April – 3 May 2004 Tomar Portugal;
- Moran O. et al. “Identification of the CFTR – openers binding site”
S.I.B.P.A. 2004 XVII Congresso Nazionale della Società di Biofisica
Pura ed Applicata Pisa 23 – 25 settembre 2004;
- Zegarra O. et al. “Identification of New Drugs for the Modulation of
Chloride Transport in CF. Advance in the HTS Programme” 2004 –
ECFS Conference New Frontiers in Basic Science of Cystic Fibrosis
30 April – 3 May 2004 Tomar Portugal;
- Moran O. et al. “A quantitative interpretation of the activation and
inhibition of chloride currents by CFTR activators: genistein” The
Physiology of Anion Transport. (Bristol, UK) 23-24 July 2005.
- Zegarra-Moran O. et al. “Pharmacologic activation of chloride
transport in CF mutants” ECFS Conference. New Frontiers in Basic
Science of Cystic Fibrosis (Evora, Portugal). 14-17 April, 2005.
- Zegarra-Moran O. et al. “Role of NBD mutations on the putative binding site of potentiators” Pediatr. Pulm. S29:71. 20th Annual North
American Cystic Fibrosis Conference, Denver, 2-5 November 2006.
- Zegarra-Moran O. “CFTR potentiators and gating mutants” 29th European Cystic Fibrosis Conference (Copenhagen, Denmark), 15-18
June 2006.
• FFC Project#3/2003 “Screening of drugs approved for human use
to identify novel pharmacological tools for Cystic Fibrosis”
Luis JVL Galietta (Lab. Gen. Molec. - Ist. Gaslini – Genova), Mauro
Mazzei (Dipart. Scienze Farmaceutiche - Univ. Genova), Massimo
Conese (Ist. per il Trattamento Speriment. della FC - Osp. San Raffaele – Milano)
Publications
- Pedemonte N. et al. “Anti-hypertensive 1,4 dihydropyridines as correctors of the CFTR channel gating defect caused by cystic fibrosis mutations” Molecular Pharmacology, Vol. 68, No. 6 (2005) pp.
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- Pedemonte N. et al. “Small-molecule correctors of defective ∆F508CFTR cellular processing identified by high-throughput screening”
The Journal of Clinical Investigation, Vol. 115, No. 9, Sept. 2005,
pp. 2564-2571
Abstracts
- Pedemonte N. et al. “Screening of a chemical library containing approved drugs and natural compounds to identify small molecules for
the functional correction of CFTR mutants” 2004 North American
Cystic Fibrosis Conference
- Pedemonte N. et al. “Dual activity of aminoarylthiazoles on trafficking and gating defects caused by CF mutations” Pediatric pulmunology, Suppl. 31, 2008. 22nd Annual North American Cystic
Fibrosis Conference, Orlando, Florida, 22-25 October 2008, p. 311
• FFC Project#11/2003 “Pathogenesis and treatment of Cystic Fibrosis-related liver disease”
Mario Strazzabosco (Dipart. Med. Spec. e dei trapianti, U.O. Gastroenterologia, Osp. Riuniti – BG)
Publications
- Spirlì C. et al. “Glibenclamide Stimulates Fluid Secretion in Rodent
Cholangiocytes through a CFTR-Independent Mechanism” Gastroenterology 2005; 129: 220-33
- Strazzabosco M. et al. “Pathophysiology of Cholangiopathies” J. Clin
Gastroenterology. Vol. 39, suppl. 2, April, 2005;
- Fiorotto R. et al. “Ursodeoxycholic Acid Stimulates Cholangiocyte
Fluid Secretion in Mice via CFTR-Dependent ATP Secretion” Gastroenterology (2007); 133: 1603-1613
- Spirlì C. et al. “Glibenclamide stimulates fluid secretion in rodent
cholangiocytes through a cystic fibrosis transmembrane conductance regulator-indipendent mechanism” Gastroenterology. 2005
Jul;129(1):220-33
- Strazzabosco M. et al. “Diferentially expressed adenylyl cyclise isoforms mediate secretory functions in cholangiocyte subpopulation”
Hepatology. 2009 Jul;50(1):244-52
Abstracts
- Fiorotto R, et al. “Ursodeoxycholic acid stimulates fluid secretion in
70
mice bile ducts trough a CFTR and PKCα/PKCε-dependent mechanism” Hepatology Vol. 40, No. 4, Suppl. 1, 2004
• FFC Project#13/2003 “Biochemical and physiopathological aspects of plasma membrane of human bronchial epithelial cells
expressing DF508 mutation before and after supplementation of
methylated folic acid and B12 vitamin”
Lisa Bambara (Medicina Interna B, Policlinico, Università di Verona)
Publications
- Scambi C. et al. “Can 5-methyltetrahydrofolate modify the phospholipids fatty acid pattern in cystic fibrosis paediatric patients?”
Journal of Cystic Fibrosis 2006 ; 5: 197-199
• FFC Project#2/2004 “Chemoreceptor mechanism in CFTR expressing cells: molecular bases and role in control of secretion”
Francesco Osculati (Dipart. Scienze Morfologico Biomediche –
Università di Verona)
Publications
- Merigo F. et al. “Secretory cells of the airway express molecules of
the chemoreceptive cascade” Cell Tissue Res. 2007 327:231-247
• FFC Project#3/2004 “Natural and synthetic amino acids as chemical chaperones to promote CFTR folding”
B. M. Rotoli (Plesso Biotec. Integrato - Sez. Pat. Gen. e Clinica Univ. Parma)
Abstracts
- Rotoli B. M. et al. “Effects of taurine and other amino acids on the
phenotype of ∆F508-CFTR cells” Experimental Biology 2006, April
1-5 – San Francisco, California;
• FFC Project# 4/2004 “Role of adenovirus receptors in the activation of mitogen activated protein kinase pathways and nuclear
factor – kB in human airways epithelial cells”
Anna Tamanini (Lab. Patologia Molecol. – Centro Fibrosi Cistica –
Verona)
Publications
- Tamanini A. et al. “Interaction of Adenovirus type 5 fiber with the
Coxsackie Adenovirus receptor activates inflammatory response in
human respiratory cells” Journal of Virology, 2006 Nov. Vol 80, No
22 p. 11241-11254;
Abstracts
- Tamanini A. et al. “Adenovirus Vector Receptor Interactions and
Early Pro-Inflammatory Signalling” 2005 – European Cystic Fibrosis
Conference – New Frontiers in Basic Science of Cystic Fibrosis –
Evora, Portugal 14 -17 April 2005;
- Tamanini A. et al. “Biosafety studies in CF gene transfer: role of vector-receptor interactions in pro-inflammatory signalling” Journal of
Cystic Fibrosis 4 (2005) S26-S33; 28th European C.F. Conference,
Hersonissos, Crete, Greece; 22-25 June 2005.
• FFC Project#1/2005 “Role of the scaffolding protein NHERF in the
PKA-mediated regulation of CFTR sorting and activity”
Valeria Casavola (Dipart. Fisiologia Gen. ed Amb. - Univ. Bari)
Publications
- Guerra L. et al. “Na+/H+ Exchanger regulatory factor isoform 1
over expression modulates cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) expression and activity in human airway
16HBE14o – cells and rescues ∆F508 CFTR functional expression in
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- Favia M. et al. “NHE3 inhibits PKA-dependent functional expression
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- Pantano S. et al. “Molecular basis of the allosteric mechanism of
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- Fanelli T. et all “Beta-estradiol rescues Delta-F508 CFTR functional
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- Fanelli T. et al. “β-estradiol rescues ∆F508-CFTR functional expression in CFBE41o-cells via NHERF1 up-regulation” Workshop Transporters 2006, Parma 6-9 September 2006.
- Guerra L et al. “Rescue of deltaF508 CFTR in CFBE41O-cells is dependent on actin cytoskeleton interaction with ezrin and NHERF1”
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- Riccardi S.M. et al. “Rescue of deltaF508 CFTR in CFBE41O-cells
is dependent on actin cytoskeleton interaction with ezrin and
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• FFC Project#2/2005 “Macrolides and ion transport across CFTR”
Emanuele Giordano (Ist. Naz. Ricerca Cardiovascolare (INRC) - Dipart. Biochimica)
Abstracts
- Furini S. et al. “Macrolides antibiotics and ion transport across plasma membrane” XIII Congresso Nazionale della Società Italiana di
Ricerche Cardiovascolari, Imola 21-23 settembre 2006
• FFC Project#4/2005 “Novel generation lentiviral vectors: evaluation of inflammatory potential in human respiratory cells”
Giulio Cabrini (Lab. Patologia Molecol. – Centro FC - OCM VR)
Abstracts
- Copreni E. et al. “ Novel generation lentiviral vectors: evaluation of
inflammatory potential in human respiratory epithelial cells” North
American CF Conference 2006. Denver co, USA
- Bezzerri V. et al. “ Selective modulation of P. aeruginosa-dependent
induction of interleukin-8 by transcription factor decoy oligonucleotides in CF bronchial epithelial cells” The 20th North American CF
Conference, Denver, Colorado, Nov. 2-5 2006
- Lampronti I. et al. “Medicinal plant extracts inhibit the induction of
pro-inflammatory genes in bronchial epithelial cells” The 21st Annual North American Cystic Fibrosis Conference, Anaheim Convention Center, Anaheim, California, October 3-6 2007
- Bezzerri V. et al. “Modulation of expression of genes involved in
leukocyte chemotaxis by interfering with nuclear transcription factors” The 21st Annual North American Cystic Fibrosis Conference,
Anaheim Convention Center, Anaheim, California, October 3-6
2007
• FFC Project#5/2005 “CFTR gene correction in human embryonic
stem cells mediated by Small Fragment Homologous Replacement
(SFHR)”
Federica Sangiuolo (Dipart. Biopatologia e Diagnostica per imm.
- Univ. Tor Vergata RM), Massimo De Felici (Dipart. Salute pubblica e Biologia cellulare - Univ. Tor Vergata RM), Lorenzo Guerra
(Dipart. Fisiologia Gen. ed Amb. - Univ. Bari), Marco Lucarelli (Dipart. Biotecn. Cell. ed ematologia - Univ. La Sapienza Roma)
Publications
- Sangiuolo F. et al. “CFTR gene targeting in mouse embryonic stem
cells mediated by small fragment homologous replacement (SFHR)”
FBS, 2008, 13:2989-99
Abstracts
- Filareto A. et al. “DNA methylation enhances repair efficiency of
small fragment homologous replacement (SFHR) gene targeting”
13th Italian Cystic Fibrosis Conference, Milan, 30 Nov. – 2 Dec.
2007, J. Cyst Fibrosis 2008; 7, suppl. 3: S15
• FFC Project#1/2006 “Novel methods of intracellular delivery of
ΔF508-CFTR correctors”
Marco Colombatti (Dipart. Patologia - Sez. Immunologia – Università di Verona), Giulio Cabrini (Lab. Patologia Molecol. – Centro FC - OCM Verona), Franco Dosio (Dipart. Scienza e Tecnologia
del Farmaco - Univ. Torino)
Publications
- Norez C. et al. “Chemical conjugation of ∆F508-CFTR corrector
deoxyspergualin to transporter human serum albumin enhances its
ability to rescue C1-channel functions” Am J Physiol Lung Cell Mol
Physiol, 2008 Aug, vol. 295, pp. L336-L347.
Abstracts
- Norez C. et al. “Chemical conjugation of ∆F508-CFTR corrector
deoxyspergualin to transporter human serum albumin enhances its
ability to rescue CL-channel functions” Pediatric pulmunology, Suppl. 31, 2008. 22nd Annual North American Cystic Fibrosis Conference, Orlando, Florida, 22-25 October 2008, p. 313.
• FFC Project#2/2006 “Homing of bone marrow-derived stem cells
to the respiratory epithelium in a cystic fibrosis mouse model:
Role of bioenergetic metabolism”
Massimo Conese (Ist. per il Trattamento speriment. della FC - Osp.
San Raffaele – Milano), Nazareno Capitanio (Dipart. Scienze Biomediche - Univ. Foggia), Valeria Casavola (Dipart. Fisiologia Gen.
ed Ambientale - Univ. Bari)
Abstracts
- Conese M. et al. “Homing to the lung, mitocondrial content and
CFTR expression in hematopoietic stem cells” 13th Italian Cystic
Fibrosis Conference, Milan, 30 Nov.-2 Dec. 2007, J. Cyst Fibrosis
2008; 7, suppl. 3: S16
• FFC Project#3/2006 “Identification, optimization, and validation
of potentiators and correctors for the pharmacotherapy of cystic
fibrosis”
Luis JV Galietta (Lab. Gen. Molec. - Ist. Gaslini – Genova), Mauro
Mazzei (Dipart. Scienze Farmaceutiche - Univ. Genova), Oscar Moran, (Istituto di Biofisica CNR – Genova)
Publications
- Pedemonte N. et al. “Structure-Activity relationship of 1,4-Dihydropyridines as potentiators of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator chloride channel” Molecular Pharmacology, Vol. 72,
N. 1, pp. 197-207
- Caputo A. et al. “TMEM16A, A Membrane Protein Associated with
Calcium-Dependent Chloride Channel Activity” Science Express,
DOI: 10.1126/science.1163518, 4 Sept. 2008.
- Caputo A. et al. “Mutation-specific potency and efficacy of cystic fibrosis transmembrane conductance regulator chloride channel potentiators” J Pharmacol Exp Ther (2009) 330: 783-91.
- Cateni F. et al. “Synthesis of 4-thiophen-2’-yl-1,4-dihydropyridines as
potentiators of the CFTR chloride channel” Bioorg Med Chem (2009)
17: 7894-903
- Ferrera L. et al. “Regulation of TMEM16A chloride channel properties
by alternative splicing” J Biol Chem (2009) 284: 33360-33368
• FFC Project#4/2006, FFC#2/2008 “Functional and structural basis
of the molecular mechanism of CFTR potentiators: towards therapeutic feasible molecules”
Oscar Moran, (Istituto di Biofisica CNR – Genova), Olga Zegarra,
Nazareno Dimasi (Lab. Gen. Molec. - Ist. Gaslini – Genova)
Publications
- Zegarrra Moran O. et al. ����������������������������������������������
“Functional analysis of mutations in the putative binding site for CFTR potentiators: interaction between activation
and inhibition” The Journal of Biological Chemistry Vol. 282, No. 12
pp. 9098-9104, 2007
- Ferrera L. et al. “Characterization of a 7,8-Benzoflavone Doubel Effect on CFTR Clˉ Channel Activity” J. Membrane Biol. (2007) DOI
10.1007/s00232-007-9066-4
- Moran O. et al. “On the mesasurement of the functional properties of
the CFTR” Journal of Cystic Fibrosis, 7 (2008) 483-494
- Moran O. “Model of the cAMP activation of chloride transport by
CFTR channel and the mechanism of potentiators” J. Theor. Biol.
(2010) 262:73-79.
- Bisignano P. et al. “Molecular dynamics analysis of the wild type and
dF508 mutant structures of the human CFTR-nucleotide binding domain 1” Biochimie (2010) 92:51-57.
- Melani R. et al. “Analysis of ion transport in the airway epithelium
using RNA interference” Current Opinion in Molecular Therapeutics,
11 (3): 282-291, 2009
- Melani R et al. “Modulation of Cystic Fibrosis transmembrane conductance regulator activity and genistein binding by cytosolic pH” J
of Biol Chem (2010) Vol 285, 53:41591-6
- Galeno L. et al. “Small-angle X-ray scattering study of the ATP modulation of the structural features of the nucleotide binding domains of
the CFTR in solution” Eur Biophys J, 2011 Jul;40(7):811-24
Abstracts
- Bisignano P. “Dinamica molecolare della CFTR: stabilità strutturale
e termodinamica del primo dominio legante il nucleotide (NBD1)”
Università degli Studi di Genova, Facoltà di Scienze Matematiche,
Fisiche e Naturali, Corso di laurea specialistica in Biologia Cellulare
e Molecolare, Tesi di laurea, a.a. 2008/2009.
- Galfrè E. et al. “Biophysical characterisation of the interaction of recombinant nucleotide binding domains of the CFTR and potentiators”
XIX Congresso Nazionale SIBPA, Roma, 17-20 settembre 2008
- Ferrera L. et al. “Modulation of CFTR activity by interactions between
the UCCF-029 potentiator and ATP analogues” The 22nd Annual North
American Cystic Fibrosis Conference, Orlando, Florida, October 2325, 2008
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New Frontiers in Basic Science of Cystic Fibrosis, April 15-19, Tavira,
Portugal
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Tavira, Portugal, April 15-19, 2009
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- Galfrè E. et al., Biophysical characterisation of the interaction of recombinant nucleotide binding domains of the CFTR and potentiators,
XIX Congresso Nazionale della Società Italiana di Biofisica Pura ed
Applicata (Roma, Italy) 2008
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- Moran O. et al., Pharmacology- how do correctors and potentiators
work? New frontiers in basic science of cystic fibrosis. European
Cystic Fibrosis Society Conference New Frontiers in Basic Science of
Cystic Fibrosis (Tavira, Portugal), 15-19 April, 2009.
- Bisignano P. et al., Molecular dynamics of CFTR: Structural stability
and thermodynamics of the first nucleotide binding domain (NBD1).
BITS 2009 - Sixth Annual Meeting of the Italian Bioinformatics Society (Genova, Italy). 2009.
- Zegarra-Moran O. et al., Binding of potentiators to CFTR involves
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American Cystic Fibrosis Conference (Baltimore, U.S.A.). 21-23 October, 2010.
- Zegarra-Moran O., “CFTR potentiators: effects of pH and mutations”.
33rd European Cystic Fibrosis Conference (Valencia, Spain). 16-19
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- Galeno L. et al., Structural features of the nucleotide binding domains
of the CFTR in solution. XX Congresso Nazionale della Società Italiana di Biofisica Pura ed Applicata 2008 (Arcidosso, Italy)
- Melani R. et al., CFTR Activity and Potentiators Binding Are Modulated By Cytosolic pH. ECFS Conference New Frontiers in Basic Science
of Cystic Fibrosis.(Tirrenia, Italy). 30 March-2 April, 2011.
• FFC Project#2/2007 “Cellular and molecular mechanisms of the
actin cytoskeleton involvement in the NHERF1-dependent rescue
of deltaF508 CFTR in human airway cells”
Valeria Casavola (Dipart. Fisiologia Gen. ed Ambientale - Univ.
Bari), Massimo Conese (Ist. per il Trattamento speriment. della FC Osp. San Raffaele – Milano)
Publications
- Fanelli T. et al. “β-estradiol rescues ∆F508CFTR functional expression
in human cystic fibrosis airway CFBE41o-cells through the up-regulation of NHERF1” Biol Cell. –2008 Jul;100(7):399-412
- Favia M. et al. “NHERF1 overexpression-dependent increase of cytoskeleton organization is fundamental in the rescue of F508del-CFTR
in human airway CFBE41o- cells” under revision for publication in
Mol. Biol. Cell
- Favia M et al. “Na+/H+ exchanger regulatory factor 1 overexpressiondependent increase of cytoskeleton organization is fundamental in
the rescue of F508del cystic fibrosis transmembrane conductance
regulator in human airway CFBE41o- Cells” Molec Biol of the Cell
(2010), Vol. 21: 73-86
Abstracts
- Favia M. et al “Ezrin phosphorylation and activation of RHOA play a
role in the rescue of ΔF508 un CFBE41O-cells by NHERF1” XIII Congresso italiano della Fibrosi cistica, III Congresso nazionale SIFC, Milano, 30 novembre – 2 dicembre 2007
- Favia M. et al. “Ezrin phosphorylation and activation of RhoA play
a role in the NHERF1 overexpression-dependent rescue of F508del
CFTR in human airway CFBE41o- cells” IV Congresso Nazionale della Società Italiana Fibrosi Cistica, Torino, 27-29 novembre 2008
- Monterisi S. et al. “Ezrin and cAMP/PKA have different compartmentalization in CFBE41o- and 16HBE14o- cells” 31st European Cystic
Fibrosis Conference, Prague 11-14 June 2008
- Favia M. et al. “Rescue of F508del-CFTR in CFBE41o- cells is dependent on actin cytoskeleton interaction with Ezrin and NHERF1” ECFS
Basic Science Conference, Regua, Douro, Portugal, 9-13 April 2008
• FFC Project#3/2007 “Pharmacological chaperones as correctors of
∆F508-CFTR”
Mauro Mazzei (Dipart. Scienze Farmaceutiche - Univ. Genova),
Melloni E. (Dip. Medicina Sper., Genova), Moro S. (Dip. Scienze
Farmaceutiche Padova), Luis JV Galietta (Lab. Gen. Molec. - Ist.
Gaslini – Genova)
Publications
- Cateni F. et al. “Synthesis of 4-thiophen-2’-yl-1,4-dihydropyridines
as potentiators of the CFTR chloride channel” Bioorganic & Medici.
Chem. 17 (2009) 7894-7903
• FFC Project#4/2007 “Assessing the implication of protein kinase
CK2 in cystic fibrosis pathogenesis”
Lorenzo A. Pinna (Dipart. Chimica Biologica – Università di Padova)
Publications
- Pagano M. et al. “Modulation of protein kinase CK2 activity by frag-
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ments of CFTR encompassing F508 may reflect functional links with
cystic fibrosis pathogenesis” Biochemistry 2008, 47, 7925-7936
- Pagano M. et. al. “CFTR fragments with the F508 deletion exert a dual
allosteric control over the master kinase CK2” Biochem. J. In press.
- Pagano M. et al. “La sorprendente diffusione del gene della fibrosi cistica: indizi per una nuova ipotesi” Atti dell’Istituto Veneto di Scienze,
Lettere ed Arti, Tomo CLXVII (2008-2009) – Classe di scienze fisiche,
matematiche e naturali, Padova
- Pagano M. et al. “Cystic fibrosis trans membrane regulator fragments
with the Phe508 deletion exert a dual allostericcontrol over the master kinase CK2” Biochem. J. (2010) 426, 19-29
• FFC Project#1/2009 “Role of the scaffolding protein NHERF in the
PKA-mediated regulation of CFTR sorting and activity”
Valeria Casavola (Dipart. Fisiologia Gen. ed Amb. - Univ. Bari)
Publications
- Favia M et al “Na_/H_ Exchanger Regulatory Factor 1 Overexpressiondependent Increase of Cytoskeleton Organization Is Fundamental in
the Rescue of F508del Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance
Regulator in Human AirwayCFBE41o- Cells”, Molecular Biology of
the Cell January 1, 2010, Vol. 21, 73-86
- Monterisi S. et al. “CFTR regulation in human airway epithelial cells
requires integrity of the actin cytoskeleton and compartmentalized
cAMP and PKA activity” J Cell Sci. 2012 Mar 1;125(Pt 5):1106-17
- Castellani S. et al. “NHERF1 and CFTR restore tight junction organization and function in cystic fibrosis airway epithelial cells: role of ezrin
and the RhoA/ROCK pathway” Lab Invest. 2012 Nov;92(11):1527-40
Abstracts
- Mancini MC. et al. “Phosphorylation of ezrin on threonine t567 plays
a crucial role in the rescue of f508del cftr functional expression” Congresso SIFC Rimini, 18-21 novembre 2010
- Monterisi S. et al., “CFTR regulation in human airway epithelial cells requires integrity of the actin cytoskeleton and compartmentalized
cAMP and PKA activity” 8th ECFS Basic Science Conference, Tirrenia,
Italy 30 March - 2 April 2011
• FFC Project#2/2009 “Development of small molecules to correct
the defective chloride transport in cystic fibrosis”
Luis JVL Galietta (Lab. Gen. Molec. - Ist. Gaslini – Genova), Enrico Millo (Dip. Medicina Sperimentale – Lab. Biochimica – Univ
di Genova), Mauro Mazzei (Dipart. Scienze Farmaceutiche - Univ.
Genova)
Publications
- Ferrera L et al “Regulation of TMEM16A chloride channel properties
by alternative Splicing” J Biol Chem 284:33360-33368, 2009
- Pedemonte N et al “Influence of cell background on pharmacological
rescue of mutant CFTR” Am J Physiol Cell Physiol (2010) 298:C86674
- Budriesi R. et al. “Cystic fibrosis: a new target for 4-Imidazo[2,1-b]thiazole-1, 4-dihydropyridines” J Med Chem. 2011 Jun 9;54(11):388594
- Pedemonte N. et al. “Dual activity of aminoarylthiazoles on the trafficking and gating defects of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) chloride channel caused by cystic fibrosis
mutations” J Biol Chem. 2011 Apr 29;286(17):15215-26
- Ferrera L. et al. “A minimal isoform of the TMEM16A protein associated with chloride channel activity” Biochim Biophys Acta 1808
(2011) 2214-2223
- Sondo E. et al. “Rescue of the mutant CFTR chloride channel by pharmacological correctors and low temperature analyzed by gene expression profiling” Am J Physiol Cell Physiol. 2011 Oct;301(4):C872-85
- Scudieri P. et al. “The anoctamin family: TMEM16A and TMEM16B
as calcium-activated chloride channels” Exp Physiol. 2012
Feb;97(2):177-83.
- Giampieri M. et al. “Asymmetric 4-Aryl-1,4-dihydropyridines potentiate mutant cystic fibrosis transmembrane conductance regulator
(CFTR)” ChemMedChem. 2012 Oct;7(10):1799-807
• FFC Project#3/2009 “Dissection by RNAi-mediated silencing of
molecular mechanisms leading to f508del-cftr misprocessing”
Nicoletta Pedemonte (Lab. Gen. Molec. - Ist. Gaslini – Genova)
Publications
- Pedemonte N. et al. ������������������������������������������
“Influence of cell background on pharmacological rescue of mutant CFTR” Am J Physiol Cell Physiol (2010)
298:C866-74
- Pedemonte N. et al. “Dual activity of aminoarylthiazoles on the trafficking and gating defects of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) chloride channel caused by cystic fibrosis
mutations” J Biol Chem. 2011 Apr 29;286(17):15215-26
Abstracts
- Pedemonte N. et al “Dissection by rnai-mediated silencing of molecular mechanisms involved in DF508del-CFTR misprocessing” NACFC
2010, Baltimore, USA
- Pedemonte N. et al. “Identification of new targets for ∆F508-CFTR rescue by genome-wide short interfering RNA screening” NACFC 2012,
Orlando, USA
• FFC Project#4/2009 “Signaling potential of the DF508 CFTR mutation: a new paradigm to explain nonchannellophaty related aspects
of cystic fibrosis”
Lorenzo A. Pinna (Dipart. Chimica Biologica – Università di Padova)
Publications
- Ruzzene M et al “Assessment of CK2 Constitutive Activity in Cancer
Cells” Methods in Enzymology 2010; 484:495-514
- Salvi M “Variable contribution of protein kinases to the generation
of the human phosphoproteome: a global weblogo analysis” BioMol
Concepts 2010 Aug; 1(2): 185–195.
- Salvi M et al “Motif analysis of phosphosites discloses a potential
prominent role of the Golgi casein kinase (GCK) in the generation of
human plasma phospho-proteome” J Proteome Res. 2010 Jun; 9(6):
3335-3338.
- Ruzzene M et al “Addiction to protein kinase CK2: a common denominator of diverse cancer cells?” Biochim Biophys Acta 2010 Mar;
1804(3): 499-504.
- Pagano MA et al “Cystic fibrosis transmembrane regulator fragments
with the Phe508 deletion exert a dual allosteric control over the master kinase CK2” Biochem J. 2010 Jan; 426(1):19-29.
Abstracts
-Pagano MA et al “CK2 as a novel player in the modulation of phosphorylation-dependent events in cystic fibrosis” 6th International
Conference on Protein Kinase CK2, Cologne (Germany), September
7-10, 2010.
• FFC Project#6/2009 “Direct visualization of CFTR conformation by
atomic force microscopy imaging”
Massimo Vassalli (Istituto di Biofisica - Consiglio Nazionale delle
Ricerche)
Publications
- Marasini C. et al. “Visualization of single proteins from stripped native
cell membranes: a protocol for high-resolution atomic force microscopi” Microsc Res Tech. 2013 Jul;76(7):723-32
Abstracts
- Marasini C. et al. “Direct visualization of CFTR conformation by atomic force microscopi imaging”
8th EBSA European Biophysics Congress (August 23-27 2011, Budapest, Hungary) in Eur Biophys J 2011, 40 (Suppl 1):S3-S11
• FFC Project#7/2009 “Strategies for the suppression of Na+ and fluid hyperabsorption in cystic fibrosis airway disease”
Olga Zegarra-Moran (Laboratorio di Genetica Molecolare - Istituto
“Giannina Gaslini” - Genova)
Publications
- Melani R. et al., “Analysis of ion transport in the airway epithelium
using RNA interference” Curr Opin Mol Ther, 11:282-291, 2009.
- Auriche C. et al., “CFTR expression and activity from the human CFTR
locus in BAC vectors, with regulatory regions, isolated by a single-step
procedure” Gene Therapy, 17:1341-1354, 2010.
- Becq F. et al., “Pharmacological therapy for cystic fibrosis: from bench
to bedside” J Cyst Fibros, 10:S129-45, 2011.
- Gianotti A. et al., “ENsC silencing as a strategy to correct the airway
surface fluid deficit in cystic fibrosis”
Am J Respir Cell Mol Biol. 2013 Apr 19
- Gianotti A. et al., “ENsC silencing as a strategy to correct the airway
surface fluid deficit in cystic fibrosis”
Am J Respir Cell Mol Biol. 2013 Apr 19 [Current Medical Literature
review, 2013, vol. 3, nr. 3]
Abstracts
- Gianotti A. et al. “Innovative strategies for the Suppression of Fluid
Hyperabsorption and the Recovery of airways hydratation in cystic
fibrosis” 2011 ECFC Basic Science Conference 30 March – 2 April
2011, Tirrenia, Pisa, Italy
- Zegarra-Moran O., “Identification of components of innate defense in
the airway surface fluid”, ECFS Conference. New Frontiers in Basic
Science of Cystic Fibrosis (2009, Tavira, Portugal).
- Zegarra-Moran O., “Binding of potentiators to CFTR is pH sensitive
33rd European Cystic Fibrosis Conference” (2010, Valencia, Spain).
- Zegarra-Moran O., “Epithelial sodium channel inhibition in primary
human bronchial epithelia by transfected siRNA” Ion Channel Rese-
arch Network Meeting (2011, Cambridge, UK).
- Melani R. et al., “CFTR Activity and Potentiators Binding Are Modulated By Cytosolic pH” New Frontiers in Basic Science of Cystic Fibrosis
2011 (Tirrenia, Italy).
• FFC Project#18/2009 “Mapping IL-8 gene transcription machinery
in bronchial epithelial cells”
Giulio Cabrini (Lab. Patologia Molecol. – Centro FC - OCM Verona)
Publications
- Bezzerri V. et al. “Phospholipase C-���������������������������������
�������������������������������
3 is a key modulator of IL-8 expression in cystic fibrosis bronchial epithelial cells” J Immunol. 2011
Apr 15;186(8):4946-58
- Bezzerri V. et al. “Mapping transcriptional machinery of IL-8
gene in human bronchial epithelial cells” J Immunol. 2011 Dec
1;187(11):6069-81
Abstracts
- Gambari R. et al. “Pharmacological modulation of chemotactic signalling in respiratory models” 2010 ECFS Conference – April 7-10,
Carcavelos (Portugal)
- Bezzerri V et al “Genetic regulatory network of Interleukin-8” 3rd European CF Young Investigator Meeting, Lille, France, 2009
- Cabrini G., “Modulazione farmacologica della infiammazione polmonare cronica”, 1° Conferenza Aziendale sulla Ricerca, La patologia polmonare, Azienda Ospedaliera Universitaria di Verona, Verona,
2010
- Bezzerri V. et al., “Role of PLCB3 in pro-inflammatory signaling in
bronchial epithelial cells”, 25th North American Cystic Fibrosis Conference, Anaheim, CA, USA, 2011\
• FFC Project#5/2010 “The search of HSP70/HSC70 complex inhibitors useful to correct the ΔF508-CFTR”
Mauro Mazzei (Dip. Scienze Farmaceutiche, Università di Genova), Paola Fossa (Dip. Scienze Farmaceutiche, Università di Genova), Maria Caterina Turco (Dip. Scienze Farmaceutiche, Università
di Salerno)
Publications
- Cichero E. et al. “Scouting new molecular targets for CFTR therapy:
the HSC70/BAG-1 complex. A computational study” MedChemRes,
February 2012
- Basile A. et al. “Matrine modulates HSC70 levels and rescue ∆F508CFTR” J Cell Physiol. 2012 Sep;227(9):3317-23
- Nieddu E. et al. “F508del-CFTR rescue: a matter of cell stress response” Curr Pharm Des. 2013;19(19):3476-96
• FC Project#6/2010 “Novel biomarkers for evaluation of efficacy of
new therapies in cystic fibrosis”
Paola Melotti (Centro Regionale Fibrosi Cistica, OCM Verona),
Claudio Sorio (Dip. Patologia, Sez. Patologia Generale, Università
di Verona)
Publications
- Sorio C. et al. “Defective CFTR expression and function are detectable
in blood monocytes: development of a new blood test for cystic fibrosis” PLoS One, 2011; 6(7): e22212. Published online 2011 July 21
Abstracts
- Sorio C. et al., “Defective CFTR expression and function are detectable in blood monocytes: development of a new blood test for cystic
fibrosis” 2011 ECFC Basic Science Conference 30 March – 2 April
2011, Tirrenia, Pisa, Italy
- Rizzo R. et al., “Ruolo della molecola HLA-G come marcatore dello
stato infiammatorio nella CF”, VII Meeting Nazionale SIFC, Latina,
14-15 Aprile 2011
- Sorio C. et al. “Impaired CFTR function in mild CF associatted with the
S977F/T5TG12 complex allele” NACFC 2012, Orlando, USA
- Rizzo R. et al. “Relevance of HLA-G in CF” NACFC 2012, Orlando,
USA
- Tridello G. et al. “Search for appropriate outcomes of nasal potential
differenc measurement for diagnosis” NACFC 2013, Salt Lake City,
Utah, USA
• FFC Project#7/2010 “Structural features of the intracellular domains of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator”
Oscar Moran (Istituto di Biofisica CNR, Genova)
Publications
- Galeno L. et al. “Small-angle X-ray scattering study of the ATP modulation of the structural features of the nucleotide binding domains of
the CFTR in solution” Eur Biophys J. 2011, 40:811-824.
- Galfrè E. et al. “A potentiator induces conformational changes on the
recombinant CFTR nucleotide binding domains in solution Cell Mol
Life Sci. 2012 Nov;69(21):3701-13
73
- Marasini C. et al. “Thermodynamic study of the native and phosphorylated regulatory domain of the CFTR”, 2012, Biochem Biophys Res
Commun. 423:549-552.
- Marasini C. et al. “A SAXS-based ensemble model of the native and
phosphorylated regulatory domain of the CFTR”, 2012, Cell Mol Life
Sci. Oct 4. [Epub ahead of print]
Abstracts
- Galeno L. et al. “Structural Features of the Nucleotide Binding Domains of the CFTR in Solution” XX Congresso Nazionale SIBPA 11-14
settembre 2010, Arcidoso
- Galeno L. et al. “Structural Features of the Nucleotide Binding Domains of the CFTR in Solution” At XV school of Pure and applied
Biophysics, Venezia, 24-28 January 2011
- Galeno L. et al. “Structural Features of the Nucleotide Binding Domains of the CFTR in Solution” ECFS- Basic Sciences 30 March- 2
April 2011, Tirrenia (Abstract, Poster and Oral Presentation)
- Moran O. “Model of the cAMP Activation of Chloride Transport by
CFTR Channel and the Mechanism of Potentiators” ECFS- Basic Sciences 30 March- 2 April 2011, Tirrenia (Abstract, Poster and oral presentation)
- Marasini C. et al. “Direct visualization of CFTR conformation by
atomic force microscopy” ECFS- Basic Sciences 30 March- 2 April
2011, Tirrenia (Poster)
- Moran O. “ATP-Dependent Conformational Changes of the NBD” The
34th European CF conference, Symposium CFTR Structure, Function
and Therapy 8-11 June 2011, Hamburg (Oral Presentation)
- Galeno L. “Structural features of the intracellular domains of the Cystic
Fibrosis transmembrane Conductance Regulator” Scuola di Dottorato
in Bioscienze e Biotecnologie, Biochimica e Biofisica, Università di
Padova, November 2011 (Abstract, Oral presentation)
- Marasini C. et al. “Conformational study of an intrinsic disordered
protein by molecular dynamics” Giornata Ligure di Bioinformatica,
Rete Ligure di Bioinformatica, 16 Dicembre 2011, Genova (Poster)
- Moran O. “On the structure of the regulatory domain of the CFTR”
ECFS Basic Science Conference, 28 March - 1 April 2012. Sainte
Maxime (Abstract, Oral Presentation)
- Marasini C. “Conformational and structural study of an intrinsic disordered protein” HERCULES - Higher European Reasearch Course for
Users of Large Experimental Systems.
February 26- March 27 2012, Grenoble, Paris and Villigen (Poster)
- Marasini C. et al. “Structural study of R domain of CFTR: an intrinsically unstructured protein” Open mind 2012, Bioingegneria, Università di Genova, 13 September 2012. (Oral Presentation)
- Galeno L. “Regulatory domain: structural characterization of an intrinsic disordered protein” Scuola di Dottorato in Bioscienze e Biotecnologie, Biochimica e Biofisica, Università di Padova, June 2012 (Poster)
- Marasini C. et al. “Structural study of R domain of CFTR: an intrinsically unstructured protein” XXI Congresso Nazionale della Società
Italiana di Biofisica Pura ed Applicata SIBPA, September 17-20 2012,
Ferrara (Abstract and Oral presentation)
- Marasini C. et al. “Thermodynamical and structural changes in two
functional states of regulatory domain of CFTR” The 11th Croatian
School of Biophysics, Biomacromolecular Complexes and Assemblies,
October 1–10, 2012 Primošten (Abstract, Poster and Oral presentation)
- Moran O. “SAXS study of the ATP-modulation of the structural features
of the nucleotide binding domains of the CFTR in solution. At Area
della Ricerca di Palermo, CNR, Palermo 11 May 2011
- Moran O. “On the molecular structure of the intracellular domains of
the CFTR” At Faculté de Médecine Paris - Descartes, Site Necke, Paris,
23 January 2012
PhD Thesis
- Marasini C. “Structural study of CFTR intrinsically disorder domain by
computational and experimental approaches” Università degli Stud
di Genova, Tesi di Dottorato di Ricerca in Bioingegneria, 25° ciclo,
aprile 2013
• FFC Project#8/2010 “Decrease apical infection of CFTR by Pseudomonas aeruginosa infection: role of NHERF1 phosphorylation”
Anna Tamanini (Laboratorio Patologia Molecolare, Laboratorio Analisi Cliniche ed Ematologiche, OCM Verona), Stephan Reshkin (Dip.
Fisiologia Generale ed Ambientale, Università di Bari)
Abstracts
- Tamanini A. et al. “Decreased apical expression of CFTR by Pseudomonas Aeruginosa infection in respiratory cells: role of NHERF1
phosphorilation” 2011 ECFC Basic Science Conference 30 March – 2
April 2011, Tirrenia, Pisa, Italy
• FFC Project#2/2011 “PTC124 derivatives as a novel approach to
improve the readthrough of premature stop codons in the CFTR
gene”
74
Aldo Di Leonardo (Dip. Scienze e Biotecnologie Molecolari e Biomolecolari, Università di Palermo)
Publications
- Lentini L. et al. “Towards a rationale for the PTC124 (Ataluren) promoted readthrough of premature stop codons: a computational approach
and GFP-reporter cell-based assay” Revision submitted to Molecular
Pharmaceutics.
Abstracts
- Lentini L. et al. “Ptc124 derivatives as a novel approach to improve the
readthrough of premature amber and ochre stop codons” 86° CONGRESSO SIBS. Palermo 24 - 25 Ottobe
- Lentini L. et al. “Azione readthrough di derivati del ptc124 su sistemi modello cellulari e in cellule di epitelio bronchiale-fc ib3.1 (cftr
Df508/w1282x)” XIX Congresso Italiano della Fibrosi Cistica, IX Congresso Nazionale della Società Italiana per lo Studio della Fibrosi Cistica, 13-16 Novembre 2013, Hotel Città del Mare, Terrasini (PA)
• FFC Project#3/2011 “Subverted signalling by protein kinase CK2 in
∆F508 CFTR expressing cells. Functional aspects and prospects in
therapy”
Lorenzo Pinna (Dip. Chimica Biologica, Università di Padova)
Publications
- Tosoni K. et al. “CFTR mutations altering CFTR fragmentation” Biochem J. 2012 Oct 15. [Epub ahead of print]
- Venerando A. et al. “Detection of Phospho-Sites Generated by Protein
Kinase CK2 in CFTR: Mechanistic Aspects of Thr1471 Phosphorylation” PLoS One. 2013 Sep 18;8(9):e74232.
- Cesaro L. et al. “Phosphorylation of cystic fibrosis transmembrane
conductance regulator (CFTR) serine-511 by the combined action of
tyrosine kinases and CK2. The implication of tyrosine-512 and phenylalanine-508” AminoAcids, in press
• FFC Project#4/2011 “Role of spatial cAMP/PKA compartmentalization and activity in regulating CFTR function”
Stephan Reshkin (Dip. Fisiologia generale ed ambientale, Università
di Bari)
Publications
- Monterisi S. et al. “Local modulation of Cystic Fibrosis Conductance
Regulator: cytoskeleton and compartmentalized cAMP signalling” Br
J Pharmacol. 2012 Oct 16
Abstracts
- Abbattiscianni AC et al. “Spatial cAMP/PKA compartimentalization
and activity in primary airway cells” ECFS Basic Science Conference,
20-24 March 2013, Malaga, Spain
• FFC Project#1/2012 “The read-through approach for the treatment
of cystic fibrosis caused by premature termination codons”
Monica Borgatti (Dipartimento Biochimica e Biologia Molecolare Università di Ferrara), Nicola Altamura (Istituto Biomembrane e
Bioenergetica, CNR, Bari), Alberto Bresciani (IRBM, Science Park,
Roma)
Publications
- Altamura N. et al. “Tobramycin is a suppressor of premature termination codons” J Cyst Fibros. 2013 Mar 26
- Marzaro G. et al. “Psoralen derivatives as inhibitors of NF-kB/DNA
interaction: synthesis, molecular modeling, 3D-QSAR and biological
evaluation” J Med Chem. 2013 Feb 17.
Posters
- Borgatti M. et al. “Biological
�����������������������������������������������������
evaluation of psoralen derivatives as inhibitors of NF-κB/DNA interaction: molecular modeling, 3D-QSAR,
EMSA assays and inhibition of IL-8 gene expression” 18th World Congress on Advances in Oncology and 16th International Symposium on
Molecular Medicine, 10-12 Ottobre, 2013, Creta, Grecia.
• FFC Project#3/2012 “Study of the pathogenetic and therapeutic
role of the Epithelial Na+ channel (ENaC) in CF and CF-like disease” Marco Lucarelli (Dip. Biotecnologie cellulari ed Ematologia,
Università “La Sapienza”, Roma), Cristina Bombieri (Dip. Scienze
della Vita e della Riproduzione, Università di Verona), Massimo Conese (Dip. Scienze Biomediche, Università di Foggia)
Abstracts
- Lucarelli M et al. “Espressione e metilazione dei geni ENaC” Congresso Società Italiana di Biochimica Clinica (SIBIOC), Roma 5-8 ottobre
2010.
- Lucarelli M. et al. “Expression and DNA merthylation of ENaC genes”
European Cystic Fibrosis Conference (ECFC), Valencia 16-19 June
2010
• FFC Project#4/2012 “The molecular structure and the folding of
the whole Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator
(CFTR)”
Oscar Moran (Istituto di Biofisica CNR, Genova)
Abstracts
- Pollock N. et al. “Purification and biophysical analysis of ∆F508 and
G551D CFTR” NACFC 2013, Salt Lake City, Utah, USA
• FFC Project#2/2012 “Development of novel strategies to correct
the chloride transport defect in cystic fibrosis”
Luis Galietta (Lab. Genetica Molecolare, Ist. “G. Gaslini”, Genova),
Enrico Millo (Centre of Excellence for Biomedical Research, Università di Genova)
Publications
- Sondo E. et al. “Non-canonical translation start sites in the TMEM16A
chloride channel” Biochim Biophys Acta. 2013 Aug 28. pii: S00052736(13)00287-3. doi:10.1016/j.bbamem.2013.08.010. [Epub ahead
of print]
2. GENETICS
Genetica
• FFC Project#4/2003 “Identification of CF modifier genes by family
studies and microarray analysis”
Giuseppe Novelli (Dipart. Biopatologia e Diagnostica per imm. Univ. Tor Vergata RM), Pierfranco Pignatti (Ist. Biol. Genetica – Dip.
Materno Infantile - Univ. Verona), Francesco Salvatore (Dipart.
Bioch. e Biotec. Mediche – Univ. Federico II – Napoli)
Publications
- Groman J. D. et al. “Variation in a Repeat Sequence Determines
Whether a Common Variant of the Cystic Fibrosis Transmembrane
Conductance Regulator Gene is Pathogenic of Benign” Am. J. Hum.
Genet. 74:176-179, 2004
- Sangiuolo F. et al. “Toward the pharmacogenomics of Cystic Fibrosis
– an update” Future Medicine – Pharmacogenomics, 2004 Oct., 5
(7), pp. 861-878
- Salvatore D. et al. “Isolated elevated sweat chloride concentrations in
the presence of the rare mutation S1455X: an extremely mild form of
CFTR dysfunction” Am J Med Genet A. 2005 Mar 1;133A(2):207-8
- Castaldo G. et al. “Phenotypic discordance in three siblings affected
by atypical cystic fibrosis with the F508del/D614G genotype” J Cyst
Fibros. 2006 Aug;5(3):193-5
- Gambardella S. et al. “Gene expression profile study in CFTR mutated
bronchial cell lines” Clin Exp Med (2006) 6:157-165
Abstracts
- Gambardella S. et al. “CAP70 as a possible modifier gene of Cystic
fibrosis phenotype” 54th Annual Meeting Toronto, Canada October
26 – 30 2004
- Gambardella S. et al. “Different CFTR genotypes induce dissimilar
expression patterns in CF putative modifier genes” European Human
Genetics Conference 2005, Prague 7-10 May 2005;
- Gambardella S. et al. “Different CFTR genotypes induce dissimilar
expression patterns in CF putative modifier genes” 28th European CF
Conference, Crete, Greece 22-25 June 2005;
- Gambardella S. et al. “Differenti genotipi CFTR causano un diverso
adattamento dell’espressione genica in linee cellulari FC” VIII Congresso Nazionale S.I.G.U. – Domus de Maria (CA) 28-30 settembre
2005;
- Groman J. D. et al. “Length of a variable TG repeat predicts whether
the IVS8-5T mutation in the CFTR gene is pathogenic or benign” VI
Congresso Nazionale S.I.G.U. – Verona 24-27 settembre 2003;
- Belpinati F. et al. “Geni modificatori in fibrosi cistica” V Congresso
Nazionale S.I.G.U. – 5° Congresso Nazionale S.I.G.U. Verona 24-27
settembre 2002;
- Belpinati F. et al. “Geni modificatori del fenotipo polmonare in Fibrosi Cistica” 6° Congresso Nazionale S.I.G.U. Verona 24-27 settembre
2003;
- Gambardella S. et el. “CAP70: nuovo gene modificatore del fenotipo
nella Fibrosi Cistica?” 7° Congresso Nazionale S.I.G.U. 2004
• FFC Project#5/2003 “Molecular pathology of CFTR pre-mRNA splicing. Diagnostic and therapeutic aspects”
Franco Pagani (ICGEB – Trieste)
Publications
- Buratti E. et al. “Nuclear factor TDP-43 Ninds to the Polymorphic TG
Repeats in CFTR Intron 8 and Causes Skipping of Exon: A Functional
Link with Disease Penetrance” Am. J. Hum. Genet. 74:1322-1325,
2004
- Amaral M. D. et al. “Quantitative methods for the analysis of CFTR
transcripts/splicing variants” Journal of Cystic Fibrosis 3 (2004) 17-23;
- Zuccatto E. et al. “An Intronic Polypyrimidine-rich Element Downstream of the Donor Site Modulates Cystic Fibrosis Transmembrane
Conductance Regulator Exon 9 Alternative Splicing” The Journal of
Biological Chemistry – Vol 279, No. 17, Issue of April 23, pp. 1698016988, 2004
- Pagani F. et al. “Synonumys mutations in CFTR exon 12 affect splicing
and are not neutral in evolution” Proc Natl Acad Sci USA 2005, 102
(18), 6368-72.
• FFC Project# 6/2003 “Assessing the possible utilization of CFTRM470V genotyping for CF risk determination”
Pierfranco Pignatti (Ist. Biol. Genetica – Dip. Materno Infantile Univ. Verona), Carlo Castellani (Centro FC – Ospedale Civile Maggiore - Verona), Guido Modiano (Dipart. Biologia “E. Calef” Università di Roma -Tor Vergata)
Publications
- Pompei F. et al. “Haplotype block structure study of the CFTR gene.
Most variants are associated with the M470 allele in several European
populations” European Journal of Human Genetics 2006 Jan;14(1):8593.
- Ciminelli B.M. et al. “Highly preferential association of NonF508del
Cf mutations with the M470 allele” Journal of Cystic Fibrosis 6 (2007)
15 – 22.
Abstracts
- Pignatti P. F. et al “Assessing the possible utilization of CFTR-M470V
genotyping for CF risk determination” Congresso ASHG 26 – 30 ottobre 2004;
- Pompei F. et al. “Determinazione del possibile utilizzo del polimorfismo CFTR-M470V per la determinazione del rischio di Fibrosi Cistica” Congresso SIGU 13-16 ottobre 2004;
• FFC Project#5/2004 “Screening of CFTR gene rearrangements in
Italian CF patients”
Giuseppe Castaldo (CEINGE - Biotec. Avanzate s.c.a.r.l. - Univ.
Federico II Napoli), Carlo Castellani (Centro FC – Ospedale Civile
Maggiore – Verona), Cristina Bombieri (Ist. Biol. Genetica – Dip.
Materno Infantile - Univ. Verona), Federica Sangiuolo (Dipart. Biopatologia e Diagnostica per Immagini - Univ. Tor Vergata Roma)
Publications
- Bombieri C. et al. “Frequency of large CFTR gene rearrangements in
Italian CF patients” European Journal of Human Genetics (2005) 13,
687-689;
- Salvatore D. et al. “Cystic fibrosis presenting as metabolic alkalosis
in a boy with the rare D579G mutation” Journal of Cystic Fibrosis 3
(2004) 135-136
- Tomaiuolo R. et al. “Epidemiology and a novel procedure for large
scale analysis of CFTR rearrangements in classic and atypical CF patients: a multicentric Italian study” J Cyst Fibrosis 7 (2008) 347–351
Abstracts
- Bombieri C. et al. “Ricerca di riarrangiamenti del gene CFTR in pazienti italiani con Fibrosi Cistica” 7° Congresso Nazionale S.I.G.U.
13 – 15 ottobre 2004, Pisa;
- Bombieri C. et al. “Screening of CFTR gene rearrangements in Italian CF patients” Poster: Molecular Basis of Mendellan Disorder – The
American Society of Human Genetics, 54th Annual Meeting, Toronto,
Canada, October 26-30, 2004;
- Tomaiuolo R. et al. “Screening di macrodelezioni del gene CFTR in
pazienti CF originari del sud Italia” 37° Congresso Nazionale SIBIOC
(Società Italiana di Biochimica Clinica e Biologia Molecolare Clinica),
11-14 ottobre 2005, Roma;
- Tomaiuolo R. et al. “Screening di varianti geniche di geni modulatori
in pazienti con fibrosi cistica con fenotipo epatico” Poster - 37° Congresso Nazionale Società It. Biochimica Clinica e Biologia Molecolare Clinica, Roma 11-14 Ott. 2005
- Cardillo G. et al. “Varianti geniche di SLC26A3 in pazienti con fibrosi
cistica con mutazioni non note nel gene-malattia” Poster - 37° Congresso Nazionale Società It. Biochimica Clinica e Biologia Molecolare Clinica, Roma 11-14 Ott. 2005
75
- Tomaiuolo R. et al. “Screening of large rearrangements in the CFTR
gene in cystic fibrosis patients from Southern Italy” 15th International
Conference on Laboratory Medicine and 12h European Conference
of Clinical Molecular Biology, 11-12 novembre 2005, Napoli;
- Tomaiuolo R. et al. “Screening di macrodelezioni del gene CFTR in
pazienti CF” IX Congresso Nazionale S.I.G.U. – Lido di Venezia –
8-10 novembre 2006
- Raia V. et al. “La mutazione D1152H si associa a forme non classiche di CF” XII Congresso italiano della Fibrosi Cistica, Firenze, 23-25
novembre 2006
• FFC Project#7/2004 “The Cystic Fibrosis mutation spectra in Italy:
regional distribution and the European framework”
Alberto Piazza (Dipart. Genetica e Biochimica - Univ. Torino)
Abstracts
- Riccardino F. et al. “Geografia (e storia) delle mutazioni della Fibrosi Cistica: l’Italia in un contesto europeo” 8° Congresso Nazionale
S.I.G.U. – Cagliari 28 – 30 Settembre 2005.
- Viviani L. et al. “Cystic Fibrosis mutations spectra in Italy: a regional
distribution” Journal of Cystic Fibrosis 4 (2005) S3-S10;
• FFC Project# 8/2004 “CF: characterization of the unknown mutations in Italian patients and assessment of their pathogenic role”
Maria Cristina Rosatelli, (Dipart. Scienze Biom. e Biotecn. Lab. Genetica Molecolare - Univ. Cagliari), Franca Dagna Bricarelli (Lab.
Genetica Umana - Osp. Galliera Genova), Alberto Bonizzato (Centro FC – Ospedale Civile Maggiore – Verona), Manuela Seia (Lab.
Genetica Molecolare ICP – Milano), Antonio Amoroso (Scuola di
Genetica Medica - Univ. Trieste)
Publications
- Faa V. et al. “A new insertion / deletion of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator gene account for 3.4% of cystic fibrosis
mutations in Sardinia: implications for population screening” J. Mol
Diagn. 2006 Sep; 8(4):499-503
• FFC Project#9/2004 “Selection and functional characterization
of CFTR intronic sequence variations potentially causing atypical
forms of CF: modulation of CFTR alternative splicing?”
Roberto Strom (Dipart. Biotecnologie Cellulari ed Ematologia Univ. La Sapienza Roma), Serena Quattrucci (Centro FC Regione
Lazio, Dipart. Pediatria - Univ. La Sapienza Roma), Fernando Mazzilli (Dipart. Fisiopatologia Medica - Univ. La Sapienza Roma)
Publications
- Lucarelli M. et al. “ A 96- well formatted method for exon and exon/
intron boundary full sequencing of the CFTR gene” Anal. Biochem.
2006 Jun 15; 353(2): 226-35
- Narzi L. et al. “Does cystic fibrosis neonatal screening detect atypical CF forms? Extended genetic characterization and 4-year clinical
follow-up” Clin Genet. 2007: 39-46
• FFC Project#14/2005 “New approaches for noninvasive pre
natal diagnosis of cystic fibrosis by fetal DNA analysis in
maternal plasma”
Laura Cremonesi (Unità di Genomica per diagnosi di patologie
umane - Fond. Centro San Raffaele del Monte Tabor, Milano), Gabriella Restagno (S.S. di Diagnostica Molecolare e Test genetici integrati - Dip. Patologia Clinica dell’ A.O.O.I.R.M. – S. Anna, Torino),
Manuela Seia (Istituti Clinici di Perfez. - Lab. Genetica Molecolare,
Milano), Carlo Castellani (Centro Reg. Fibrosi Cistica – Osp. Civile
Maggiore, Verona)
Publications
- Bruno F. et al. “High- sensitive microarrays substrates specifically designed to improve sensistivity for the identification of fetal paternally
inherited sequences in maternal plasma” Clin Chem Lab Med 2009,
47:818-823
- Mari C. et al. “Application of pyrosequencing to the identification of
sequence variations in the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator gene.” Clin Chem Lab Med 2009; 47:1051-4
• FFC Project#15/2005 “Splicing Affecting Genomic Variants in
CFTR: Diagnostic and Therapeutic Aspects”
Franco Pagani (ICGEB, Trieste)
Publications
- Youhna M. A. et al. “ TDP43 depletion rescues aberrant CFTR exon 9
skipping” FEBS Letters 580 (2006) 1339-1344.
- Raponi M. et al. “Reduced splicing efficiency induced by synonymous
substitutions may generate a substrate for natural selection of new
splicing isoforms: the case of CFTR exon 12” Nucleic Acids Research,
2007, Vol. 35, No. 2, pp. 606-613
76
FFC Project#5/2006 “Mechanisms of recruitment of adult bone marrow-derived cells to normal and cystic fibrosis airway epithelium”
Roberto Loi (Dip. Scienze Biomediche, Università di Cagliari)
Publications
- Eisenhauer P. et al. “Endogenous distal airway progenitor cells, lung
mechanics, and disproportionate lobar growth following long-term
post-pneumonectomy in mice” Stem Cells 2013 Jul;31(7):1330-9
• FFC Project#24/2006 “Characterization of the unknown mutations
in Italian patients and assessment of their pathogenic role: a prerequisite for prevention of Cystic Fibrosis by carrier screening and
prenatal diagnosis”
Maria Cristina Rosatelli, (Dipart. ���������������������������������
Scienze Biom. e Biotecn. Lab. Genetica Molecolare - Univ. Cagliari), M. Baffico (Ospedali Galliera,
Laboratorio di Genetica, Genova), Carlo Castellani (Centro FC –
Ospedale Civile Maggiore - Verona), Manuela Seia (Lab. Genetica
Molecolare ICP – Milano)
Publications
- Faa V. et al. “A Synonymous Mutation in the CFTR Gene Causes an
Aberrant Splicing in an Italian Affected by a Mild Form of Cystic Fibrosis” J Mol Diagn. 2010 May;12(3):380-3. Epub 2010 Feb 26
• FFC Project#19/2007 “Molecular analysis of genes encoding CFTR
interactors of SLC26 family in CF patients”
Giuseppe Castaldo (CEINGE - Biotec. Avanzate s.c.a.r.l. - Univ. Federico II Napoli)
Publications
- Elce A. et al. “Three novel CFTR polymorphic repeats improve segregation analysis for cystic fibrosis” Clin Chem. 2009 Jul;55(7):1372-9
- Amato F. et al. “Extensive molecular analysis of patients bearing CFTR-related disorders” J Mol Diagn. 2012 Jan;14(1):81-9. Epub 2011
Oct 20.
- Tomaiuolo R. et al. “An MBL2 haplotype and ABCB4 variants modulate the risk of liver disease in cystic fibrosis patients: a multicentre
study.” Dig Liver Dis. 2009 Nov;41(11):817-22. Epub 2009 May 20.
Abstracts
- Elce A. et al. “Direct sequencing of CSTs in Cystic Fibrosis patients bearing undefinite genotype” 13th Italian Cystic Fibrosis Conference, Milan, 30 Nov. – 2 Dec. 2007, J. Cyst Fibrosis 2008; 7, suppl. 3: pp. S12
- Tomaiuolo R. et al. “Molecular analysis of genes encoding CFTR interactors of SLC26 family in CF patients: preliminary results” 13th Italian
Cystic Fibrosis Conference, Milan, 30 Nov. – 2 Dec. 2007, J. Cyst
Fibrosis 2008; 7, suppl. 3: pp. S12-S13
- Elce A. et al. “L’analisi di tre nuovi marcatori polimorfici del gene CFTR
rende più efficiente l’analisi molecolare indiretta della fibrosi cistica” XI
Congresso nazionale SIGU, 23-25 novembre 2008, Genova
- Elce A. et al. “La caratterizzazione di tre nuovi polimorfismi nel gene
CFTR permette il potenziamento dell’analisi di linkare nella fibrosi
cistica” XIV Congresso italiano della fibrosi cistica – IV Congresso
SIFC, Torino 27-29 novembre 2008
• FFC Project#20/2007 “Evaluation of desease causing mutations in
CFTR co-transcriptional splicing units: diagnostic and therapeutic
aspects”
Franco Pagani (ICGEB – Trieste)
Publications
- Baralle M. et al. “Influence of Friedrich Ataxia GAA noncoding repeat
expansion on Pre-mRNA processing” Am J Hum Genet 83, 77-88,
July 2008.
- Goina E. et al. “Binding of DAZAP1 and hnRNPA1/A2 to an exonic
splicing silencer in a natural BRCA1 exon 18 mutant” Moll Cell Biol,
28, June 2008, 3850-3860.
- Pinotti M. et al. “U1-snRNA-mediated rescue of mRNA processing in
severe factor VII deficiency” Blood, 111, 5, 2681-4.
• FFC Project#3/2008 “Genetic factors influencing pulmonary disease in Cystic Fibrosis (CF) patients”
Paolo Gasparini (Dip. Scienze dello Sviluppo e Riproduttive - Università di Trieste), Giulio Cabrini (Lab. Patologia Molecolare - Azienda Ospedaliero - Universitaria - Verona)
Publications
- Crovella S. et al. “A polymorphism in the 5’ UTR of the DEFB1 gene
is associated with the lung phenotype in F208del homozygous Italian
cystic fibrosis patients” Clin Chem Lab Med 2011;49(1):49-54
• FFC Project#4/2008 “Search of novel regulatory elements in the
promoter region of CFTR gene”
Pietro Pucci (CEINGE - Biotec. Avanzate s.c.a.r.l. - Univ. Federico II
Napoli)
Publications
- Giordano S. et al. “Molecular and functional analysis of the large
5’ promoter region of CFTR gene revealed pathogenic mutations in
CF and CFTR-related disorders” J Mol Diagn. 2013 May;15(3):331-40
Abstracts
- Cozzolino F. et al. “Identification of novel CFTR promoter regulatory
elements” Italian Proteomics Association, 4th Annual National Conference, Milano, June 22-25, 2009.
- Lo Presti A. et al. “Ricerca di mutazioni nel promotore del gene CFTR
in soggetti affetti da Fibrosi Cistica” XII Congresso Nazionale di Genetica Umana: - SIGU - Torino, 8th -11th November 2009
- Iannone C et al “Identification of novel CFTR expression regulatory
elements” ITPA 2010 - Florence, 9 th -12 th June 2010
- Giordano S. et al. “Il ruolo del promotore del gene CFTR: da elemento regolativo a possibile protagonista della patogenesi della malattia”
42° Congresso Nazionale SIBioC. Riassunti Poster Biochimica Clinica,
2010, vol. 34, n. 5, pag 419, n° 061 - Rome, 5th-8th October 2010
• FFC Project# 5/2008 “Feasibility of a screening program for the
preconceptional identification of Cystic Fibrosis carriers in Sardinian population”
Maria Cristina Rosatelli, (Dipart. Scienze Biom. e Biotecn. Lab. Genetica Molecolare - Univ. Cagliari)
Publications
- Faa V. et al. “A Synonymous Mutation in the CFTR Gene Causes Aberrant Splicing in an Italian Patient Affected by a Mild Form of Cystic
Fibrosis” J. Mol Diagn. 2010 May; 12(3):380-383
- Coiana A. et al. “Preconceptional identification of cystic fibrosis carriers in the Sardinian population: a pilot screening program”, J Cyst
Fibros. 2011 May;10(3):207-11
• FFC Project# 9/2009 “Molecular pathology of the pre-mRNA splicing machinery in cystic fibrosis: mechanistic aspects and therapeutic approaches”
Franco Pagani (International Centre for Genetic Engineering and
Biotechnology, ICGEB, Trieste)
Publications
- Goina E. et al. “Approaches to study CFTR pre-mRNA splicing defects” in Amaral MD & Kunzelmann K (Ed.),Cystic Fibrosis, Methods
in Molecular Biology, 2010, 741 (2): 155-159.
- Alanis E. F. et al. “An exon-specific U1 small nuclear RNA (snRNA)
strategy to correct splicing defects” (in preparation)
- Alanis E. F. et al. “An exon-specific U1 small nuclear RNA (snRNA) strategy to correct splicing defects” Hum Mol Genet. 2012 Jun
1;21(11):2389-98
Abstracts
- Alanis E. F. et al. “Shift U1 snRNAs Targeted to an Intronic Splicing Silencer correct aberrant CFTR exon 12 skipping” 8th European Cystic
Fibrosis Society Basic Science Conference, Tirrenia, Italy, Mar.-Apr.
2011
- Alanis E. F. et al. “Shift U1 snRNAs targeting to ISS in splicing correction” 2nd International EURASNET Conference on Alternative Splicing, Granada, Spain, Feb.-Mar. 2011
- Alanis E. F. et al. “Defective Donor Splice Sites: Molecular analysis
and therapeutic approaches” EURASNET Focus Meeting on RNA MisSplicing, Cambridge, UK, Churchill College, Univ. Of Cambridge, Jul.
2010
• FFC Project#3/2010 “An induced pluripotent stem cell (iPS)-based
approach for the repopulation and phenotypic correction of cystic
fibrosis airway epithelium”
Roberto Loi (Dip. Scienze Biomediche, Università di Cagliari)
Abstracts
- Loi R. et al. “Derivation of normal and cystic fibrosis human induced
pluripotent stem cells (iPSCs) from airway epithelium” 36th European
Cystic Fibrosis Conference (ECFC), Lisboa, 12-15 June, 2013
• FFC Project#6/2011 “CFTR mRNA analysis as a key step to understand the role of CFTR gene mutations in cystic fibrosis disease
expression” Stefano Duga (Dip. Biologia e Genetica per le Scienze
Mediche, Università di Milano)
Abstracts
- Rusconi D. et al. “Fine characterization of the recurrent c1584
+18672A>G deep-intronic mutationin the CFTR gene” European Human Genetics Conference 2012
• FFC Project#7/2011 “New strategies for clinical application of noninvasive prenatal diagnosis of cystic fibrosis based on the analysis
of fetal mutated alleles in maternal plasma”
Maurizio Ferrari (Lab. Biologia Clinica Molecolare e Citogenetica,
Università Vita-Salute HSR, Milano), Marina Cretich (Ist. di Chimica
del Riconoscimento Molecolare, CNR, Milano)
Abstracts
- Galbiati S. et al. “Non-invasive prenatal diagnosis of genetic diseases
by advanced technologies” 3rd Congress of the European Society of
Predictive Medicine (EUSPM), 9th- 10th March 2013, Riolo Terme
(RA), Italy
- Galbiati S. et al. “Non-invasive prenatal diagnosis of genetic diseases by advanced technologies” Clinical Biochemistry (2012)
doi:10.1016/j.clinbiochem. 2013.05.030
- Galbiati S. et al. “Noninvasive prenatal diagnosis of cystic fibrosis”
EUROMEDLAB, Milano, 19-23 May 2013
- Galbiati S. et al. “Fetal DNA in maternal plasma: a noninvasive tool
for prenatal diagnosis of genetic diseases by COLD-PCR and Innovative Microarray Substrates” International Meeting on Cell-free DNA,
Copenhagen, 2013, 20th- 21st
3. MICROBIOLOGY
Microbiologia
• FFC Project#4/2002 “Taxonomy and virulence markers of B. cepacia
strains associated with respiratory infections in patients with cystic
fibrosis”
Roberta Fontana (Lab. Microbiol e Virologia, Ospedale Civile Maggiore – Verona)
Publications
- Golini G. et al. “Molecular epidemiology and antibiotic susceptibility
of Burkholderia cepacia-complex isolates from an Italian cystic fibrosis
centre.” Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2006 Mar;25(3):175-80.
Abstracts
- G. Golini et al. “ Distribution of Burkholderia Cepacia complex isolates
from patients with cystic fibrosis” 12th ECCMID, Milan, 24-27 April
2002. Clinical Microbiology and Infection 2002; 8 Supp. 1:114
- G. Golini et al. “Distribuition of Burkholderia Cepacia complex isolates from patients with cystic fibrosis” 25th European Congress CF Society, Genoa; 20-23 June 2002. Journal of CF 2002; 1 Supp. 1: 127.
- G. Golini et al. “ Burkholderia Cepacia infection and clinical course
in cystic fibrosis” 26th European Congress CF Society, Belfast; 4-7 June
2003. Journal of CF 2003; 2 Supp. 1:34.
- G. Golini et al. “In vitro of levofloxacin and ciprofloxacin on clinical isolates obtained from patients with cystic fibrosis” 11th European
Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases – Instanbul,
Turkey – 1-4 April 2001
• FFC Project#8/2003 “Gene regulation and adaptive mutation of
Pseudomonas aeruginosa in a chronic lung infection model for
Cystic Fibrosis”
Alessandra Bragonzi (Istituto per il trattamento sperimentale della
fibrosi cistica, Osp. S. Raffaele, Milano), Gerd Döring (Institute for
Gen. and Environ. Hygien - Univ. Tuebingen – Germany)
Publications
- Bragonzi A. et al. “Sequence diversity of the mucABD locus in Pseudomonas aeruginosa isolates from patients with cystic fibrosis” Microbiology (2006), 152, 3261-3269
- Bragonzi A. et al. “ Nonmucoid Pseudomonas aeruginosa expresses
alginate in the lungs of patients with cystic fibrosis and in a mouse
model” J. Infect Dis. 2005; 192(3): 410-419
Abstracts
- Montanari S. et al. “Evaluation of the biological cost of Pseudomonas
aeruginosa hypermutation in a murine model of chronic pulmonary
infection” Paediatric Pulmunology, Suppl. 28: 289, 2005. (19th North
American Cystic Fibrosis Conference. Baltimore, USA)
- Paroni M. et al. “Pathogenicity of Pseudomonas aeruginosa clonal
strains isolated from CF patients in a murine model of chronic pulmonary infection” 20th Annual North American CF Conference; Denver
– Colorado, 2-5 Nov. 2006
- Montanari S. et al. “Cost versus benefit of Pseudomonas Aeruginosa
hypermutation in the absence or presence of antibiotic treatment” 20th
77
Annual North American CF Conference; Denver – Colorado, 2-5 Nov.
2006
- Montanari S. et al. “Evaluation of the biological cost of hypermutation in Pseudomonas aeruginosa from patients with cystic fibrosis” 2nd
FEMS Congress of European Microbiologists, Madrid, July 4-8, 2006
• FFC Project#9/2003 “Development of a rapid diagnostic test to discriminate B. cepacia complex species and genomovars in routine
clinical analysis involving CF patients”
Renato Fani (Dipart. Biologia Animale e Genetica - Univ. Firenze),
Giovanni Taccetti (Dipart. Pediatria – Centro Fibrosi Cistica - Ospedale Meyer - Firenze), Graziana Manno (Dipart. Pediatria - Osp. G.
Gaslini - Genova), Silvia Tabacchioni (Dipart. Biotec. Prot. della Salute e degli Ecosistemi - Sez. Gen. e Genomica veg. - ENEA - CRE
– CASACCIA -UTS – Roma)
Publications
- Tabacchioni S. et al. “Use of the gyrB gene to discriminate among
species of the Burkholderia cepacia complex” FEMS Microbiol. Lett
(2008) 1-8
- Papaleo M.C. et al. “Structural, evolutionary and genetic analysis of
the histidine biosynthetic “core” in the genus Burkholderia” Gene 448
(2009) 16-28
- Perrin E. et al. “Exploring the HME and HAE1 efflux systems in the
genus Burkholderia” BMC Evol Biology (2010), 10:164
- Ferri L. et al. “Application of multiplex single nucleotide primer extension (mSNuPE) to the identification of bacteria: The Burkholderia
cepacia complex case” J Microbiol Methods. 2010 Mar;80(3):251-6
Abstracts
- Cocchi P. et al. “Identification of Burkholderia cepacia complex species by SNuPE analysis of recA and gyrB genes” 28th European CF Conference, Crete, Greece 22-25 June 2005;
• FFC Project#10/2003 “The quorum sensing of the emerging fibrocystic pathogen B. cepacia”
Vittorio Venturi (ICGEB Trieste)
Publications
- Venturi V. et al. “Quorum sensing in B. cepacia complex” Research in
Microbiology 155 (2004) 238-244
- Bertani I. et al. “Regulation of the N-Acyl Homoserine LactoneDependent Quorum-Sensing in Rhizosphere Pseudomonas putida
WCS358 and Cross-Talk with the Stationary-Phase RpoS Sigma Factor
and the Global Regulator GacA” Applied and Environmental Microbiology, Sept. 2004, p. 5496-5502
Abstracts
- Bertani I. et al. “Negative regulation of N-acyl homoserine lactone quorum sensing in Pseudomonas putida” Pseudomonas 2005, 10th International Congress, Marsiglia, 27-31 Aug. 2005
• FFC Project#10/2004 “Genome–wide identification of target genes
for the design of non–conventional antibiotics against CF related
pathogens”
Giovanni Bertoni (Dipart. Scienze Biomolecolari e Biotecnologie Univ. Milano)
Abstracts
- Vidal Aroca F. et al. “Functional genomics of the opportunistic pathogen Pseudomonas Aeruginosa by interfering antisense RNA” 25° Congresso Nazionale della SIMGBM, Orvieto 8- 10 giugno 2006;
- Vidal Aroca F. et al. ������������������������������������������������
“Functional genomics of the opportunistic pathogen Pseudomonas Aeruginosa by interfering antisense RNA” Summer
School – International Univ. Bremen, 28 luglio – 4 agosto 2006;
- Milani A. et al. “Functional genomics of the opportunistic pathogen
Pseudomonas aeruginosa by interferring antisense RNA” 1st European
CF Young Investigator Meeting, Lille, Aug. 29-31, 2007
• FFC Project#11/2004 “Evaluation of the pathogenicity of environmental and clinical isolates of Burkholderia cepacia complex alone
and in the presence of Ps aeruginosa”
Annamaria Bevivino (Dipart. Biotecnologie Agroindustr. e protezione della salute - ENEA - Casaccia – Roma), Fiorentina Ascenzioni (Dipart. Biologia cellulare e dello sviluppo - Univ. La Sapienza
Roma), Alessandra Bragonzi (Ist. per il Trattamento speriment. della
FC - Osp. San Raffaele – Milano)
Publications
- Chiarini L. et al. “Burkholderia cepacia complex species: health hazards and biotechnological potential” Trends in Microbiology Vol. 14
No. 6 June 2006; 277-286
- Pirone L. et al. “Burkholderia cenocepacia strains isolated from
cystic fibrosis patients are apparently more invasive and more virulent than rhizosphere strains” Environmental Microbiology (2008)
Oct;10(10):2773-84
78
Abstracts
- Pirone L. et al. “In vitro and in vivo pathogenicity of Burkholderia cenocepacia strains of clinical and environmental origin” 28th European CF
Conference, Crete, Greece 22 – 25 June 2005;
- Pirone L. et al. “Clinical and environmental Burkholderia cenocepacia
strains: evaluation of pathogenicity by in vitro and in vivo models”
International Burkholderia Cepacia Working Group meeting April 20
– 23, 2006, Gent, Belgium
- Pirone L. et al. “Clinical and environmental Burkholderia cenocepacia
strains: evaluation of pathogenicity by in vitro and in vivo models”
19th Annual North American CF Conference, Baltimore; October 20
-23 2005
- Pirone L. et al. “In vitro and in vivo pathogenicity of clinical and environmental Burkholderia cenocepacia isolates” FISV, 2005, Environmental Microbiology and Ecology
• FFC Project#12/2004 “Antimicrobial resistance in Burkholderia cepacia complex from CF patients: identification, characterization and
role of efflux transporters in intrinsic and acquired drug resistance”
Giovanna Riccardi (Dipart. Genetica e Microbiologia - Univ. Pavia),
Graziana Manno (Dipart. Pediatria - Osp. G. Gaslini - Genova)
Publications
- Guglierame P. et al. “ Efflux pump genes of the resistance-nodulation
division family in Burkholderia cenocepacia genome” BMC Microbiol.
2006 Jul 20; 6:66
• FFC Project#6/2005, #12/2006, #11/2007 “Community-acquired
MRSA and hospital- acquired MRSA in cystic fibrosis patients: a
multicentre study regarding antibiotic susceptibility, epidemiology,
natural history and clinical relevance”
Silvia Campana (Dipart. Pediatria – Centro Fibrosi Cistica - Ospedale
Meyer – Firenze)
Publications
- Campana S. et al. “Emergence of an epidemic clone of communityassociated methicillin-resistant Panton-Valentine leukocidin negative
Staphylococcus aureus in Cystic Fibrosis patients populations” – Journal of Clinical Microbiology, Sept. 2007; vol. 45, No 9:3146-47
- Taccetti G. et al. “Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in Cystic
Fibrosis”, European Infectious Deseas, 2008, vol. 2, issue 2.
- Taccetti G. et al. “Staphylococcus aureus meticillino-resistente comunitario e nosocomiale in fibrosi cistica: uno studio di epidemiologia
molecolare” Medico e Bambino (2010)
- Cocchi P. et al. “Molecular epidemiology of meticillin-resistant Staphylococcus aureus in Italian cystic fibrosis patients: a National overview”
J Cyst Fibros. 2011 Dec;10(6):407-11. Epub 2011 Jul 12.
Abstracts
- Piluso A. et al. “ A national overview of MRSA epidemiology: emergence of an epidemic clone” NACFC 2006.
- Cocchi P. et al. “Epidemiology of Community acquired MRSA and hospital acquired MRSA in cystic fibrosis patients: a national overview”
North American CF Conference, Anaheim, California, Oct. 3-6, 2007
- Cocchi P. et al. “Emergence of an epidemic clone of community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus (CA-MRSA) PantonValentine leukocidin (PVL) negative in Cystic Fibrosis patients” 30th
European CF Conference, Belek, turkey, 13-16 June 2007
- Cocchi P. et al. “Epidemiologia italiana di staphylococcus aureus meticillino-resistente: risultati di uno studio multicentrico” XII Congresso
Italiano Fibrosi Cistica, Firenze, 23-25 Nov. 2006
- Taccetti G. et al. “Methicillin-resistant S. Aureus (MRSA) in cystic fibrosis patients: prevalence and clinical findings” Pediatric pulmunology,
Suppl. 31, 2008. 22nd Annual North American Cystic Fibrosis Conference, Orlando, Florida, 22-25 October 2008, p. 343.
- Cocchi P. et al. “MLST analysis of an epidemic clone of community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus (CA-MRSA) pantonvalentine leukocidin (PVL) negative in cystic fibrosis patients” Pediatric
pulmunology, Suppl. 31, 2008. 22nd Annual North American Cystic Fibrosis Conference, Orlando, Florida, 22-25 October 2008, p. 348
- Campana S. et al. “Community-Aquired MRSA cause earlier infection
than Hospital Acquired MRSA in patients with cystic fibrosis” 32nd European Cystic Fibrosis Conference, 10-13 giugno 2009, Brest, France.
- Cocchi P. et al. “Characterization of SCCmec types involved in persistent MRSA infections in cystic fibrosis patients” 32nd European Cystic
Fibrosis Conference, 10-13 giugno 2009, Brest, France.
- Campana S. et al. “Infection with community-and hospital-acquirede
MRSA: influence on pulmonary function in CF patients” 23rd Annual
North American Cystic Fibrosis Congress, Minneapolis, Minnesota, 1517 October 2009.
- Cocchi P. “ SCCMEC types involved in persistent MRSA infections in
CF patients: a longitudinal study” 23rd Annual North American Cystic
Fibrosis Congress, Minneapolis, Minnesota, 15-17 October 2009.
• FFC Project#7/2005 “Stenotrophomonas maltophilia, an emergent
pathogen associated to cystic fibrosis: identification and molecular
characterization of virulence determinants as potential targets for
new therapeutical strategies”
Bianca Colonna (Dipart. Biologia Cellulare e dello Sviluppo - Lab.
Microbiologia Molecolare - Univ. La Sapienza – Roma), Maurizio
Sanguinetti (Ist. Microbiologia - Univ. Sacro Cuore – Roma), Mauro
Nicoletti (Dipart. Scienze Sanità Pubbl. - Sez. Microbiologia - Univ.
La Sapienza – Roma), Mariassunta Casalino (Dipart. Microbiologia –
Univ. Roma 3), Ersilia Fiscarelli (Dipart. Medicina Pediatrica - Osped.
Pediatrico “Bambin Gesù” – Roma)
Publications
- Di Bonaventura G, et al. “Molecular characterization of virulence
determinants of Stenotrophomonas maltophilia strains isolated from
patients affected by cystic fibrosis”. Internat J Immunopath Pharmacol
2007;Vol. 20:529-37
- E. Roscetto et al. “PCR-based rapid genotyping of Stenotrophomonas
maltophilia isolates” BMC Microbiol 2008 Nov 24;8:202.
Abstracts
- De Carolis E. et al. “Analisi
��������������������������������������������
proteomica di Stenotrophomonas Maltophilia” Congresso Società Italiana di Microbiologia (SIM), Genova
15-18 ottobre 2006.
- Del Chierico F. et al. “Caratterizzazione genetica e molecolare dei
geni codificanti il flagello in ceppi di Stenotrophomonas Maltophilia
isolati da pazienti con fibrosi cistica (FC)” Congresso Società Italiana
di Microbiologia (SIM), Genova 15-18 ottobre 2006.
- Di Bonaventura G. et al. “Effetto di concentrazioni sub-inibenti di Moxifloxacina su Stenotrophomonas Maltophilia isolati da fibrosi cistica”
Congresso Società Italiana di Microbiologia (SIM), Genova 15-18 ottobre 2006.
• FFC Project#8/2005 ““Genetic fingerprinting of Pseudomonas aeruginosa isolates from Italian cystic fibrosis patients: comparison with
isolates from the environment and other clinical origins in Europe”
Graziana Manno (Dipart. Pediatria - Osp. “G. Gaslini” - Genova),
Roberto Biassoni (Lab. Medicina Molecolare – Ist. Gaslini – Genova), Eugenio Agenore Debbia (DISCAT - Sez. Microbiologia “C.A.
Romanzi” – Genova), Angela Sangiuolo (ARPAL - Dipart. Prov. di
Genova)
Abstracts
- Morelli P. et al. “Pseudomonas aeruginosa in CF patients: acquisition
sources, means of transmission and hypermutable phenotype occurrence” 1st European CF Young Investigator Meeting, Lille – France; 2931 Aug. 2007
- Manno G. et al. “Occurrence of P.aeruginosa (PA) with hypermutable
phenotype (HMP) in Italian CF patients” 30th European CF Conference, Belek (Turkey), 6-9 June 2007
- Manno G. et al. “Genetic fingerprinting of Pseudomonas aeruginosa
from Italian CF patients: comparison with isolates from environment
and other clinical origins in Europe” 30th European CF Conference.
Belek (Turkey), 6-9 June 2007
• FFC Project#9/2005 “Studies of the Quorum Sensing Systems of
Pseudomonas and Burkholderia”
Vittorio Venturi (ICGEB Trieste)
Publications
- Rampioni G. et al. “The Quorum sensing negative regulator RsaL of
Pseudomonas Aeruginosa binds to the lasI Promoter” Journal of Bacteriology (2006), vol. 188, No. 2, pp. 815-819.
- Solis R. et al. “Involvement of quorum sensing and RpoS in rice seedling blight caused by Burkholderia plantarii” FEMS Microbiol Lett 259
(2006) 106-112
- Bertani I. et al. “The Pseudomonas putida Lon protease is involved in
N-acyl homoserine lactone quorum sensing regulation” BMC Microbiol 2007 Jul 26; 7:71
- Devescovi G. et al. “Involvement of a Quorum-Sensing-Regulated Lipase Secreted by a Clinical Isolate of Burkholderia glumae in Severe
Disease Symptoms in Rice” Applied and Environmental Microbiology,
(2007); 73 (15): 4950-8
- Licciardello G. et al. “Pseudomonas corrugata contains a conserved
N-acyl homoserine lactone quorum sensing system; its role in tomato
pathogenicity and tobacco hypersensitivity response” FEMS Microbiol.
Ecol. (2007); 61 (2): 222-34
- Rampioni G. et al. “The Pseudomonas quorum sensing regulator RsaL
belongs to the tetrahelical superclass of H-T-H proteins” Journal of
Bacteriology, 2007, Vol. 189, No. 5, pp. 1922-1930
- Massa C. et al. “Isolation, heterologous and characterization of an
endo-polygalacturonase produced by the phytopathogen Burkholderia
cepacia”. Protein Expression and Purification 2007; 54(2): 300-308
- Steindler L. et al. “Detection of quorum sensing N-acyl homoserine
lactone signal molecules by bacterial biosensors” FEMS Microbiol.
Lett. 266 (2007)
• FFC Project#6/2006 “Genome-wide identification of target genes
for the design of non-conventional antibiotics against cystic fibrosisrelated pathogens”
Giovanni Bertoni (Dipart. Scienze Biomolecolari e Biotecnologie Univ. Milano), Alessandra Bragonzi (Istituto per il trattamento sperimentale della fibrosi cistica, Osp. S. Raffaele, Milano)
Abstracts
- Milani A., et al. “Functional genomics of the opportunistic pathogen
Pseudomonas aeruginosa by interfering antisense RNA” 1st European
CF Young Investigator Meeting, Lille, August 29-31 2007
• FFC Project#7/2006 “Influence of Pseudomonas aeruginosa and CF
host on Burkholderia cenocepacia pathogenicity”
Annamaria Bevivino (Dipart. Biotecnologie Agroindustr. e protezione
della salute - ENEA - Casaccia – Roma), Fiorentina Ascenzioni (Dipart. Biologia cellulare e dello sviluppo - Univ. La Sapienza Roma),
Alessandra Bragonzi (Ist. per il Trattamento speriment. della FC - Osp.
San Raffaele – Milano)
Publications
- Pirone L. et al. “Burkholderia cenocepacia strains isolated from
cystic fibrosis patients are apparently more invasive and more virulent than rhizosphere strains” Environmental Microbiology (2008)
Oct;10(10):2773-84
Abstracts
- Pirone L. et al. “Influence of Pseudomonas aeruginosa on the growth
rate and internalization of Burkholderia cenocepacia” 9° Convegno
Nazionale FISV, Riva del Garda (TN), 26- 29 Sett. 2007
- Bevivino A. et al. “Influence of Pseudomonas aeruginosa on the growth
rate and internalization of Burkholderia cenocepacia” 13th Italian
Cystic Fibrosis Conference, Milan, 30 Nov. – 2 Dec. 2007, J. Cyst Fibrosis 2008; 7, suppl. 3: S16
- Pirone L. et al. “Influence of Pseudomonas aeruginosa on biofilm formation and internalization of Burkholderia cenocepacia strains” Florence conference on Phenotype MicroArray Analysis of Microorganism
– The Environment, Agriculture and Human Health” Polo Scientifico di
Sesto Fiorentino, Firenze, 19-21 marzo 2008
- Paroni M. et al. “Pathogenicity of environmental Burkholderia cenocepacia strains” International Burkholderia cepacia Working group, Ca’
Tron di Roncade, Treviso, Italy, 14-17 aprile 2008
- Paroni M. et al. “Pathogenicity of environmental Burkholderia cenocepacia strains” Poster + Oral communication: 10° Convegno FISV –
Federazione italiana scienze della vita, Riva del Garda (Trento), 24-27
settembre 2009
- Pirone L. et al. “Dual-species biofilm formation and cell invasion of
Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cenocepacia” 10° Convegno FISV – Federazione italiana scienze della vita, Riva del Garda
(Trento), 24-27 settembre 2009
• FFC Project#8/2006 “A genome-wide approach to the identification
of novel targets for immuno-antibacterials in Pseudomonas aeruginosa”
Alessandra Bragonzi (Istituto per il trattamento sperimentale della
fibrosi cistica, Osp. S. Raffaele, Milano) Giovanni Bertoni (Dipart.
Scienze Biomolecolari e Biotecnologie - Univ. Milano), Maria Scarselli (Centro Ricerche Chiron - Unità Bioinformatica – Siena)
Publications
Vecchietti D. et al. “Analysis of Pseudomonas aeruginosa cell envelope
proteome by capture of surface-exposed proteins on activated magnetic nanoparticles” PlosOne 2012 Nov 7(11):e51062
Abstracts
- Bragonzi A. et al. “ Pseudomonas aeruginosa pathogenecity within
clonal strains from patients with cystic fibrosis” 13th Italian Cystic Fibrosis Conference, Milan, 30 Nov. – 2 Dec. 2007, J. Cyst Fibrosis 2008;
7, suppl. 3: S17
- Leone M. et al. “Chemical and biological characterization of lipopolysaccharide and peptidoglycan of Pseudomonas aeruginosa isolated
from a patient at different stages of cystic fibrosis” Pediatric pulmunology, Suppl. 31, 2008. 22nd Annual North American Cystic Fibrosis
Conference, Orlando, Florida, 22-25 October 2008, p. 265.
- Bragonzi A. et al. “Genetic adaptation of Pseudomonas aeruginosa for
the commitment to chronic lung infection” Pediatric pulmunology,
Suppl. 31, 2008. 22nd Annual North American Cystic Fibrosis Conference, Orlando, Florida, 22-25 October 2008, p. 342
- Bianconi I. et al. “Positive signature-tagged mutagenesis in Pseudomonas aeruginosa: tracking patho-adaptive mutations promoting
airways chronic infection” PLoS Pathog. 2011 Feb 3;7(2):e1001270.
- Alcalà-Franco B. et al. “Antibiotic pressure compensates the biological
79
cost associated with Pseudomonas aeruginosa hypermutable phenotypes in vitro and in a murine model of chronic airways infection” J
Antimicrob Chemother. 2012 Apr;67(4):962-9. Epub 2012 Feb 1.
• FFC Project#9/2006 “Counteracting Pseudomonas aeruginosa biofilm formation by inhibition of novel targets: regulation of the levels
of the di-cyclic-GMP signal molecule”
Paolo Landini (Università di Milano Dip.to Scienze Biomolecolari
e Biotecnologie), Anna Bernardi (Università di Milano, Dip. chimica Organica ed Industriale), Pierfausto Seneci (Università di Milano,
Dip. Chimica Organica e Industriale)
Publications
- Antoniani D. et al. “Monitoring of diguanylate cyclase activity and of
cyclic-di-GMP biosynthesis by whole-cell assays suitable for highthroughput screening of biofilm inhibitors” Appl Miocrobiol Biotechnol, August 2009, DOI 10.1007/s00253-009-2199-x, ahead of print.
• FFC Project#10/2006 “The role of RND drug efflux transporters in
the intrinsic antibiotic resistance of Burkholderia cenocepacia”
Giovanna Riccardi (Università di Pavia Dip.to Genetica e Microbiologia), Miguel Valvano (Dept. of Microbiolgy and Immunology, University of Ontario, Canada)
Publications
- Buroni S. et al. “Assessment of three Resistance-Nodulation-Cell Division drug efflux transporters of Burkholderia cenocepacia in intrinsic
antibiotic resistance” BMC Microbiology 2009, 9:200, http://www.
biomedcentral.com/1471-2180/9/200
Abstracts
- Buroni S. et al. “The role of RND drug efflux transporters in intrinsic
antibiotic resistance of Burkholderia cenocepacia” 28th National Meeting Società Italiana di Microbiologia generale e Biotecnologie microbiche, Spoleto, June 11-13, 2009
• FFC Project#11/2006 “A structure-function investigation of exopolysaccharides and lipopolysaccharides produced by clinical strains
of the Burkholderia cepacia complex and of their interaction with
antimicrobial peptides of the host innate immune system”
Roberto Rizzo (Dipart. Biochimica, Biofisica e Chimica Macrocellulare - Univ. Trieste), Antonio Molinaro (Dipart. Chimica Organica e
Biochimica - Univ. Napoli), Enrico Tonin (Dipart. Scienze Biomediche - Univ. Trieste)
Publications
- Herasimenka Y. et al. “Exopolysaccharides produced by Inquilinous
limosus, a new pathogen of cystic fibrosis patients: novel structures
with usual components” Carbohydrate. Res. (2007); 342, 2404:2415
- De Soyza A. et al. “Chemical and biological features of Burkholderia
cepacia complex lipopolysaccharides” Innate Immunity (2008); 14(3);
127-144
- Herasimenka Y. et al. ”Macromolecular properties of cepacian in water
and dimethylsuphoxide” Carbohydr. Res. 343 (2008) 81-89
- Ieranò T. et al. “The structure and pro-inflammatory activity of the lipopolysaccharide from Burkholderia multivorans and the differences
between clonal strains colonizing pre- and post-transplanted lungs”
Glycobiology, 2008, 18: 871-881
- Cescutti P. “Bacterial capsular polysaccharides and exopolysaccharides” in “Microbial Glycobiology Structures, Relevance and Application” Eds. Moran A. P., Brennan P. J., Holst O., and von Itzstein M.,
Elsevier, 2009, 93-108
- Foschiatti M. et al. “Inhibition of cathelicidin activity by bacterial exopolysaccharides” Molecular Microbiology 72, 2009, 1137–1146
- Ieranò T. et al. “Structural and conformational behavior of the two lipopolysaccharide O-antigens produced by the cystic fibrosis pathogen Burkholderia multivorans” Chemistry European Journal, 2009,
15:7156:7166
- Kuttel M. et al. “Conformational properties of two exopolysaccharides
produced by Inquilinus limosus, a cystic fibrosis lung pathogen” Carbohydr Res. 2012 Mar 1;350:40-8.
Abstracts
- Furlanis L. et al. “Determinazione dell’unità ripetitiva del cepaciano
traslocata nello spazio periplasmico da una flippasi codificata dal gene
bceQ” 37° Congresso Nazionale di Microbiologia, Torino11 - 14 Ottobre 2009
- Rizzo R. et al. “Aggregation properties of cepacian. A model for biofilm
formation” 15th European Carbohydrate Symposium - Vienna Luglio
19 - 24, 2009
- Cescutti P. et al. “Identification of the gene involved in the transfer of
cepacian repeating unit to the periplasmic space. Determination of
the biological repeating unit of cepacian” 15th European Carbohydrate
Symposium - Vienna Luglio 19 - 24, 2009
- Rizzo R. et al. “Aggregation properties of cepacian. A model for biofilm
80
formation” 13th Annual Meeting of the International Burkholderia cepacia working group, 2009, April 23-26 University of Toronto - Canada
- Cescutti P. “Determination of the biological repeating unit of cepacian
translocated to the periplasmic space by a flippase coded by the bceq
gene” 13th Annual Meeting of the International Burkholderia cepacia
working group, 2009, April 23-26 University of Toronto – Canada
- Molinaro A. “Analysis of endotoxin from B. cepacia” XI ConvegnoScuola sulla Chimica dei Carboidrati, Pontignano (Siena, Italy), June
22-26, 2008
- Silipo A. “Structure and pro-inflammatory activity of endotoxin from
the Burkholderia cepacia complex” International Burkholderia Cepacia Working Group, Ca’ Tron di Roncade (TV - Italy) April 14-17, 2008
- T. Ierano, “Analysis of endotoxins from B. cepacia complex” European
CF Young Investigator Meeting, Lille (France), August 27 – 29, 2008
- T. Ierano’ “Analysis of endotoxins from B. cepacia complex” Summer
Course Glycosciences-10th European Training Course on Carbohydrates – Wageningen (The Netherlands), June 9-12, 2008
- Rizzo R. et al. “Structure and Functions of Exopolysaccharides Produced by Inquilinus limosus: A Pathogen of Cystic Fibrosis Patients”
International carbohydrate symposium, Oslo (Norway), 27 July – 1
August 2008
- Furlanis L. et al. “L’esopolisaccaride batterico come fattore di patogenicità nelle infezioni respiratorie da Burkholderia cepacia” 36° Congresso Società italiana di Microbiologia, Roma (Italy) 12-15 ottobre 2008
- Cescutti P. et al. “Structure-function relationships in cepacian biofilm
formation” 14th European Carbohydrate Symposium, Lubeck 3-7 September 2007
- Cescutti P. et al. “Structure-function relationships in cepacian biofilm
formation” XVIII convegno dell’Associazione Italiana di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole, Catania 16-20 September 2007
- Cescutti P, et al. “Exopolysaccharides as bacterial defence tools: the
case of Burkholderia cepacia Complex” XIV European Meeting on Carbohydrates, Lubeck, September 3-7, 2007
• FFC Project#14/2006 “Longitudinal study of Pseudomonas aeruginosa resistance: selection and evolution of resistance mechanisms in
relation to antibiotic treatment in cystic fibrosis patients”
Anna Silvia Neri (Dipart. Pediatria - Centro FC - Ospedale Meyer –
Firenze), Gianmaria Rossolini (Dipart. Biologia Molecolare – Policlinico “Le Scotte” - Siena)
Abstracts
- Campana S. et al. “Pseudomonas aeruginosa e metallo beta-lattamasi in
pazienti affetti da fibrosi cistica: prevalenza e persistenza nel tempo” XII
Congresso Italiano della Fibrosi Cistica, Firenze 23-25 Nov. 2006
- Campana S. et al. “Persistence of metalloβ-lactamase producing Pseudomonas aeruginosa in cystic fibrosis patients” 30th European CF Conference, Belek, Turkey; 13-16 June 2007
- Pollini S. et al. “Pseudomonas aeruginosa e metallo-β-lattamasi in pazienti con fibrosi cistica: prevalenza e persistenza” XXXVI Congresso
Nazionale – Associazione Microbiologi Clinici Italiani, Rimini; 2-5
Ottobre 2007.
- Mugnaioli C. et al. “Meccanismi di resistenza acquisita in Pseudomonas Aeruginosa da pazienti con fibrosi cistica cronicamente colonizzati” XXXVII AMCLI, 2008, Stresa (VB), 5-8 Ottobre; NACFC, 2008,
Orlando (Florida, USA), 23-25 October
- Mugnaioli C. et al. “Evolution of acquired resistance mechanism in
Pseudomonas Aeruginosa isolated from chronically-infected cystic
fibrosis patients” XXXVII AMCLI, 2008, Stresa (VB), 5-8 Ottobre;
NACFC, 2008, Orlando (Florida, USA), 23-25 October
• FFC Project#6/2007 “Dissecting a surface target candidate for the
rational design of novel antibacterial drugs against Pseudomonas
aeruginosa”
Francesco Bonomi (Dipartimento di Scienze Molecolari Agroalimentari, Università degli Studi di Milano), Giovanni Bertoni(Dipartimento
di Scienze Biomolecolari e Biotecnologie, Università degli Studi di
Milano)
Publications
- Milani A. et al. “Tgpa, a protein with a eukaryotic-like Transglutaminase
domain, plays a critical role in the viability of Pseudomonas aeruginosa” PLoS One. 2012;7(11):e50323
Abstracts
- Milani A. et al. “Analysis of a novel membrane protein in the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa” Poster ed abstract: 28th
National Meeting Società Italiana di Microbiologia generale e Biotecnologie microbiche, Spoleto, June 11-13, 2009.
- Milani A. et al. “Analysis of a novel membrane protein in the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa” Poster: 10° Convegno FISV
– Federazione italiana scienze della vita, Riva del Garda (Trento), 2427 settembre 2009.
- Iametti S. et al. “A fluorescense-based assay for bacterial transglutaminase activity” Poster: VII European Symposium of the Protein Society,
Zurich (Switzerland), June 14-18, 2009.
• FFC Project#7/2007 “Stenotrophomonas maltophilia, a multidrug
resistant emergent pathogen associated to cystic fibrosis: a post genomic approach to identify new immunological and therapeutical
targets”
Bianca Colonna (Dipart. Biologia Cellulare e dello Sviluppo - Lab.
Microbiologia Molecolare - Univ. La Sapienza – Roma), Maurizio
Sanguinetti (Ist. Microbiologia - Univ. Sacro Cuore – Roma), Mauro
Nicoletti (Dipart. Scienze Sanità Pubbl. - Sez. Microbiologia - Univ.
La Sapienza – Roma), Mariassunta Casalino (Dipart. Microbiologia –
Univ. Roma 3)
Publications
- Di Bonaventura G. et al. “Molecular characterization of virulence
determinants of Stenotrophomonas maltophilia strains isolated from
patients affected by cystic fibrosis” Int. J. Immunopathol. Pharmacol.,
2007, Vol. 20, n. 3, pp. 529-537.
- Roscetto E. et al. “PCR-based rapid genotyping of Stenotrophomonas
maltophilia isolates”, BMC Microbiol, 2008, 8:202 doi:10.1186/14712180-8-202
- Rocco F. et al. “Stenotrophomonas maltophilia isolated from patients
affected by cystic fibrosis: genotyping analysis and molecular characterisation of virulence determinants” Int. J. Med. Microbiol., 2009, Jun
30 (Ahead of print)
- Rocco F. et al. “Stenotrophomonas maltophilia genomes: a start-up
comparison” Int. J of Med Microbiol 299 (2009) 535-546
- Pompilio A. et al. “Adhesion to and biofilm formation on IB3-1 bronchial cells by Stenotrophomonas maltophilia isolates form cystic fibrosis patients” BMC Microbiology 2010, 10:102
- Di Bonaventura G. et al. “Role of Excessive Inflammatory Response
to Stenotrophomonas maltophilia Lung Infection in DBA/2 Mice and
Implications for Cystic Fibrosis” Infection and Immunity June 2010,
Vol. 78, (6):2466-76
-Nicoletti M. et al. “Stenotrophomonas maltophilia strains from cystic
fibrosis patients: genomic variability an molecular characterization of
some virulence determinants” Int J of Med Microbiol 301 (2011):34-43
- De Carolis E. et al. “Analysis of heat-induced changes in protein expression of Stenotrophomonas maltophilia K279a reveals a role for
GroEL in the host-temperature adaption” Int J Med Microbiol. 2011
Apr;301(4):273-81
- Pompilio A. et al. “Phenotypic and genotypic characterization of Stenotrophomonas malthophilia isolates from patients with cystic fibrosis:
genome diversity, biofilm formation, and virulence” BMC Microbiol.
2011 Jul 5;11:159.
Abstracts
- Di Bonaventura G. et al. “Effetto di concentrazioni subinitenti di moxifloxacina su Stenotrophomonas maltophilia isolati da fibrosi cistica”
34° Congresso nazionale della Società Italiana di Microbiologia, Genova 15-18 ottobre 2006.
- Prosseda G. et al. “Virulence factors of Stenotrophomonas maltophilia,
an emergent pathogen associated to cystic fibrosis” 9° Convegno Nazionale FISV, Riva del Garda (TN), 26- 29 Sett. 2007
- Casalino M. et al. “Molecular characterization of Stenotrophomonas
maltophilia isolated from cystic fibrosis patients” 9° Convegno Nazionale FISV, Riva del Garda (TN), 26- 29 Sett. 2007
- Di Bonaventura G. et al. “Interazione in vitro tra Stenotrophomonas
maltophilia e cellule epiteliali bronchiali IB3-1: implicazioni in fibrosi
cistica” 35° Congresso nazionale della Società Italiana di Microbiologia, Catania 30 settembre – 3 ottobre 2007
- Fiscarelli E. et al. “Stenotrophomonas maltophilia isolated from patients
affected by cystic fibrosis: genotyping analysis and molecular characterisation of virulence determinants” 18th European Congress of Clinical
Microbiology and Infectious Diseases, Barcelona, 19-22 April 2008
- Di Bonaventura G. et al. “Adhesion to and biofilm formation on IB31 bronchial cells by Stenotrophomonas maltophilia: implications in
cystic fibrosis” 18th European Congress of Clinical Microbiology and
Infectious Diseases, Barcelona, 19-22 April 2008
- Fiscarelli E. et al. “Caratterizzazione molecolare di ceppi di Stenotrophomonas maltophilia isolati da pazienti con fibrosi cistica” 36° Congresso nazionale della Società Italiana di Microbiologia, Roma 12-15
ottobre 2008.
- Di Bonaventura G. et al. “Caratterizzazione fenotipica e genotipica
della formazione di biofilm da parte di Stenotrophomonas maltophilia
isolati da pazienti con fibrosi cistica” 36° Congresso nazionale della
Società Italiana di Microbiologia, Roma 12-15 ottobre 2008.
- Di Bonaventura G. et al. “Patogenesi microbica in fibrosi cistica: clearance di Stenotrophomonas maltophilia ed infiammazione in un modello murino di infezione polmonare” 36° Congresso nazionale della
Società Italiana di Microbiologia, Roma 12-15 ottobre 2008.
- Michelacci V. et al. “Identification of genes expressed at the host temperature in S. maltophilia, an emergent pathogen in CF patients” 7th Louis Pasteur Conference on Infectious Disease, 11-13 Novembre 2008,
Paris, France.
- Cipresso R. et al. “Epidemiology of health care-associated Stenotrophomonas maltophilia infections in CF and ICU patients: role of biofilm
formation. Clinical Microbiology and Infection” 2009; 15(s4):S401.
Proceedings of the 19th European Congress of Clinical Microbiology
and Infectious Diseases (ESCMID), Helsinki, Finland.
- Iacobino A. et al. “Analysis of Stenotrophomonas maltophilia virulence
factors” SIMGBM 11-13 giugno 2009, Spoleto.
- Barchitta M. et al. “Ruolo epidemiologico del biofilm in isolati di Stenotrophomonas maltophilia da pazienti con fibrosi cistica e da pazienti ricoverati in unità di terapia intensiva” XI° Conferenza Nazionale di
Sanità Pubblica, Napoli 2009
- Iacobino A. et al. “Virulence factors of Stenotrophomonas maltophilia:
an opportunistic pathogen” FISV2009 11th Annual Congress Riva del
Garda, 23-25 Sept.2009.
- Ciavardelli D. et al. “Alterazione dei livelli tessutali di ioni metallici
in un modello murino di infezione polmonare da Stenotrophomonas
maltophilia” XXXVII Congresso Nazionale della Società Italiana di Microbiologia, Torino 11-14 Ottobre 2009.
- Picciani C et al. “Analisi proteomica del biofilm formato da un ceppo di
Stenotrophomonas maltophilia isolato da fibrosi cistica” XXXVII Congresso Nazionale della Società Italiana di Microbiologia, Torino 11-14
Ottobre 2009.
- Nicoletti M. et al. “Analisi genotipica e caratterizzazione molecolare
di determinanti di virulenza espressi da ceppi di Stenotrophomonas
maltophilia isolati da pazienti affetti da fibrosi cistica” XXXVII Congresso Nazionale della Società Italiana di Microbiologia, Torino 11-14
Ottobre 2009.
- De Carolis E. et al. “Caratterizzazione e analisi molecolare dell’espressione dell’operone groESL di Stenotrophomonas maltophilia” XXXVII
Congresso Nazionale della Società Italiana di Microbiologia,Torino
11-14 Ottobre 2009.
• FFC Project#9/2007 “Burkholderia cepacia complex: closing down
on the major virulence factors”
Vittorio Venturi (ICGB Trieste)
Publications
- Rampioni G. et al. “RsaLprovides quorum sensing homeostasis and
functions as a global regulator of gene expression in Pseudomonas aeruginosa” Molec. Microbil. (2007) 66 (6), 1557-1565
- Licciardello G. et al. “Pseudomonas corrugata contains a conserved
N-acyl homoserine lactone quorum sensing system; its role in tomato
pathogenicity and tobacco hypersensitivity response” FEMS Microbiol
Ecol 61 (2007) 222-234.
- Steindler L. et al. “The presence, type and role of N-acyl homoserine
lactone quorum sensing in fluorescent Pseudomonas originally isolated from rice rhizospheres are unpredictable” FEMS Microbiol. Lett.
288 (2008) 102-111.
- Steindler L. et al. “LasI/R and RhlI/R Quorum Sensing in a strain of Pseudomonas aeruginosa benefecial to plants” Appl. Environ. Microbiol.,
August 2009, p. 5131-5140.
- Netotea S. et al. “A simple model for the early events of quorum sensing
in Pseudomonas aeruginosa: modeling bacterial swarming as the movement of an “activation zone” Biology direct 2009, 4:6, http://www.
biology-direct.com/content/4/1/6
• FFC Project#8/2007 “The structure and immunological activity of
lipopolysaccharide and peptidoglycan of Ps aeruginosa before and
after the onset of chronic infection”
Antonio Molinaro (Dip. di Chimica Organica e Bioch. - Univ. di Napoli Federico II, Complesso Universitario Monte Santangelo, Napoli),
Maria Lina Bernardini (Dip. Biol. Cell. – Univ. La Sapienza, Roma)
Publications
- Cigana C. et al. “Pseudomonas aeruginosa Exploits Lipid A and Muropeptides Modification as a Strategy to Lower Innate Immunity during
Cystic Fibrosis Lung Infection” PLoS ONE, December 2009, Vol. 4, Issue 12, e8439
• FFC Project#10/2007 “Iron uptake and quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa virulence”
Paolo Visca (Dip. Biologia – Lab. Microbiologia Clinica e Virologia
– Univ. Roma 3), Livia Leoni (Dip. Biologia – Lab. Microbiologia Molecolare e Biotecnologie dei Microorganismi – Univ. Roma 3)
Publications
- Gaines J. M. et al. “Regulation of the Pseudomonas aeruginosa toxA,
regA and ptxR genes by the iron-starvation sigma factor PvdS under
81
reduced levels of oxygen” Microbiology (2007) Vol 153: 4219-33
- Tiburzi F. et al. “Intracellular levels and activity of PvdS, the major iron
starvation sigma factor of Pseudomonas aeruginosa” Mol. Microbiol.
(2008) Vol. 67: 213-227
- Rampioni G. et al. “RsaL provides quorum sensing homeostasis and
functions as a global regulator of gene expression in Pseudomonas
aeruginosa” Mol. Microbiol. (2007) Vol. 66: 1557-1565
- Imperi F. et al. “Membrane-association determinants of the ω-amino acid
monooxygenase PvdA, a pyoverdine biosynthetic enzyme from Pseudomonas aeruginosa” Microbiology, 2008 Sept., 154(Pt 9):2804-13
- Tiburzi F. et al. “Is the host heme incorporated in microbial hemeproteins?” IUBMB Life, 61(1):80-83 January 2009
- Imperi F. et al. “Analysis of the periplasmic proteome of Pseudomonas
aeruginosa, a metabolically versatile opportunistic pathogen” Proteomics 2009, 9, 1901-1915
- Imperi F. et al. “Transcriptional control of the pvdS iron starvation sigma factor gene by the masterregulator of sulphur metabolism CysB in
Pseudomonas aeruginosa” Envir. Microbiol. (2010) Vol. 12(6): 16301642
- Imperi F. et al. “Molecular basis of pyoverdine siderophore recycling
in Pseudomonas aeruginosa” Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Dec
1;106(48):20440-5
Abstracts
- Rampioni G. et al. “RsaL is a global regulator controlling quorum sensing homeostasis and virulence in Pseudomonas aeruginosa” ASM
Conference Pseudomonas 2007, Seattle, Washington, 26-30 August
2007, pp. 15-16.
- Rampioni G. et al. “RsaL, a quorum sensing homeostatic effector controlling virulence and biofilm formation in Pseudomonas aeruginosa”
9° Convegno Nazionale FISV, Riva del Garda (TN), 26-29 Sett. 2007
- Rampioni G. et al. “RsaL is a global regulator controlling quorum sensing homeostasis and virulence in Pseudomonas aeruginosa” ASM
Conference Cell-Cell Communication in Bacteria, Austin, Texas, 7-10
October 2007, p. 41
- Tiburzi F. et al “A new regulator involved in the control of pyoverdine
synthesis in Pseudomonas aeruginosa PAO1: the role of the LysR-type
transcriptional regulator CysB” 28th National Meeting Società Italiana
di Microbiologia generale e Biotecnologie microbiche, Spoleto, June
11-13, 2009.
• FFC Project#6/2008 “Design of non-conventional antibiotics against
cystic fibrosis-related pathogens”
Giovanni Bertoni(Dipartimento di Scienze Biomolecolari e Biotecnologie, Università degli Studi di Milano), Stefano Maiorana (Dip
Chimica Organica e Industriale, Università degli Studi di Milano)
Degree thesis
- Luca Sorrentino “Disegno ed utilizzo di oligomeri antisenso nel batterio patogeno opportunista Pseudomonas aeruginosa” Università degli
Studi di Milano – A.A. 2009-2010
• FFC Project#7/2008 “Burkholderia cenocepacia pathogenicity: synergistic interactions with Pseudomonas aeruginosa and adaptation
to CF host”
Annamaria Bevivino (ENEA C.R. Casaccia - Biotecn. Agroindustriale
e Protezione della Salute), Fiorentina Ascenzioni (Dip. Biologia Cellulare e dello Sviluppo - Univ. La Sapienza)
Publications
- Bevivino A. et al. “Interaction of environmental Burkholderia cenocepacia strains with cystic fibrosis and non-cystic fibrosis bronchial
epithelial cells in vitro” Microbiology. 2012 May;158(Pt 5):1325-33
Abstracts
- Pirone L. et al. “Interactions between Pseudomonas aeruginosa and
Burkholderia cenocepacia strains in biofilm and in a mouse model of
chronic infection” Eurobiofilms, Rome, 2-5 September 2009
- Paroni M. et al. “Interactions between Pseudomonas aeruginosa and
Burkholderia cenocepacia strains in biofilm and in a mouse model of
chronic infection” Poster + oral communication: XV Congresso Italiano della Fibrosi Cistica – V Congresso SIFC, 1-4 ottobre 2009, Soverato, Squillace, (CZ)
- Paroni M. et al. “Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cenocepacia polymicrobial interactions in biofilm and murine model of chronic infection” XXVIII Convegno nazionale SIMGBM, Società Italiana
di Microbiologia generale e Biotecnologie microbiche, Spoleto, 11/13
Giugno 2009
- Paroni M. et al. “Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cenocepacia polymicrobial interactions in biofilm and murine model of chronic
infection” 23rd Annual North American Cystic Fibrosis Congress, Minneapolis, Minnesota, 15-17 October 2009.
- Farulla I et al “Clinical and environmental Pseudomonas aeruginosa and
Burkholderia cenocepacia strains: dual-species interactions in biofilm
82
and in a mouse model of chronic infection” Environmental Microbiology Meeting (BMMA) 2010, 21-22 May, Bertinoro (FC), Italy
- Paroni M et al “Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cenocepacia polymicrobial interactions in biofilm and in a murine model of
chronic infection” Pseudomonas 2010, Pseudomonas in the Test Tube
and in the Environment, 28-29 January 2010, Milan, Italy
- Bevivino A. et al. “Environmental Burkholderia cenocepacia strains can
disrupt epithelial integrity in bronchial epithelial cells in vitro and have
a more profound effect on ZO-1 in CF cells” 35th European Cystic
Fibrosis Conference (ECFS 2012), Dublin, June 6-9, 2012.
• FFC Project#8/2008 “Development and validation of a novel screening system for the identification of Pseudomonas aeruginosa virulence inhibitor”
Livia Leoni (Lab. Microbiologia molecolare e Biotecnologie dei microrganismi, Dip. Biologia, Università “Roma 3”), Paolo Visca (Lab. Microbiologia clinica e Virologia, Dip. Biologia, Università “Roma Tre”)
Publications
- Rampioni G. et al. “Contribution of the RsaL global regulator to Pseudomonas aeruginosa virulence and biofilm formation” FEMS Microbiol
Lett 301 (2009): 210-217
- Imperi F et al “Molecular basis of pyoverdine siderophore recycling
in Pseudomonas aeruginosa” Proc Natl Acad Sci U S A. 2009.
48:20440-5.
-Imperi F et al “Transcriptional control of the pvdS iron starvation sigma
factor gene by the master regulator of sulfur metabolism CysB in Pseudomonas aeruginosa” Environ Microbiol. 2010. 6:1630-42.
- Massai F. et al “A multitask biosensor for micro-volumetric detection of
N-3-oxo-dodecanoyl-homoserin lactone quorum sensing signal” Biosens Bioelectron. 2011 Apr 15;26(8):3444-9.
Abstracts
- Rampioni G. et al. “Role of the RsaL quorum sensing regulator in Pseudomonas aeruginosa pathogenic potential” 28th National Meeting Società Italiana di Microbiologia generale e Biotecnologie microbiche,
Spoleto, June 11-13, 2009
- Rampioni G. et al. “Role of the RsaL quorum sensing regulator in Pseudomonas aeruginosa pathogenic potential” Pseudomonas XII Conference, August 3-17 2009, Hannover, Germany
- Rampioni G. et al. “The RsaL quorum sensing regulator controls surface
motility and biofilm formation in Pseudomonas aeruginosa” Eurobiofilms, Rome, 2-5 September 2009
- Longo F. et al. “Picking up Pseudomonas aeruginosa quorum sensing
regulators” 28th National Meeting Società Italiana di Microbiologia generale e Biotecnologie microbiche, Spoleto, June 11-13, 2009
- Massai F. et al. “Development and validation of screening systems for
the identification of Pseudomonas aeruginosa virulence inhibitors”
28th National Meeting Società Italiana di Microbiologia generale e
Biotecnologie microbiche, Spoleto, June 11-13, 2009
• FFC Project#10/2008 “Essential proteins of Pseudomonas aeruginosa other membrane biogenesis as novel targets for new anti-microbial drugs design and synthesis”
Alessandra Polissi (Dipartimento Biotecnologie e Bioscienze - Università Bicocca Milano), Gianni Dehò (Dipartimento Scienze Biomolecolari e Biotecnologie – Università di Milano), Cristina De Castro
(Dipartimento di Chimica e Biochimica Organica – Università di Napoli “Federico II”), Martino Bolognesi (Dipartimento Scienze Biomolecolari e Biotecnologie – Università di Milano), Laura Cipolla (Dipartimento Biotecnologie e Bioscienze - Università Bicocca Milano),
Luca De Gioia (Dipartimento Biotecnologie e Bioscienze - Università
Bicocca Milano)
Publications
- Sommaruga S. et al. “Structure prediction and functional analysis of
KdsD, an enzyme involved in lipopolysaccharide biosynthesis” Biochemical and Biophysical Research Communication, 388 (2009) 222-227
- Airoldi C. et al “Targeting Bacterial Membranes: Identification of Pseudomonas aeruginosa d-Arabinose-5P Isomerase and NMR Characterisation of its Substrate Recognition and Binding Properties” ChemBioChem DOI: 10.1002/cbic.201000754
Abstracts
- Airoldi C. et al. “D-arabinose-5-phosphate isomerase: NMR characterisation of natural substrates recognition and binding requirements”
Biotech.org - Chimica Organica e Biotecnologie: Sfide e Opportunità,
May 20-23, 2009, Forte dei marmi (Lucca)
- Sommaruga S. et al. “3D structure by homology modeling of the Escherichia coli KdsD, an enzyme involved in lipopolysaccharide biosynthesis” FISV 2008 10th Annual Congress (Riva del Garda – TN, 24-27
Settembre 2008)
- Airoldi C. et al. “NMR as tool for the characterization of carbohydrate processing enzymes: the example of E. coli arabinose 5-phosphate
isomerase (API)” XI Convegno-Scuola sulla Chimica dei Carboidrati,
22-26 Settembre 2008, Pontignano (Siena)
- Sommaruga S. et al. “Structural and biochemical characterization of
KdsD, an enzyme involved in lipopolysaccharide biosynthesis” XXVIII
Convegno nazionale SIMGBM, Società Italiana di Microbiologia generale e Biotecnologie microbiche, Spoleto, 11/13 Giugno 2009
- Sperandeo P. et al. “Biogenesis of lipopolysaccharide, an immunomodulatory molecule of the outer membrane of Gram-negative bacteria”
XXVIII Convegno nazionale SIMGBM, Società Italiana di Microbiologia generale e Biotecnologie microbiche, Spoleto, 11/13 Giugno 2009
- Polissi A. “Biogenesis of outer membrane of Gram-negative bacteria:
new genes implicated in Lipopolysaccharide transport to the cell surface” Meeting on: Cellular Lipid Transport Processes and their Role
in Human Disease, October 22-26, 2008 Canmore (Alberta, Canada)
• FFC Project#10/2009 “Validation of novel vaccine candidates of
Pseudomonas aeruginosa”
Alessandra Bragonzi (Unità di Infezione e fibrosi cistica - Divisione
di Immunologia, Trapianti e Malattie infettive - Istituto San Raffaele Milano), Giovanni Bertoni (Dipartimento di Scienze Biomolecolari e
Biotecnologie, Università degli studi di Milano)
Abstracts
- Bianconi I. et al. “Genome sequence and functional comparative genomics of P. aeruginosa RP73: defining host-bacterial interactions in a
persistent lifestyle” NACFC 2012, Orlando, Florida, USA
• FFC Project#11/2009 “Community-acquired MRSA and hospitalacquired MRSA in cystic fibrosis patients: a multicentre study regarding antibiotic susceptibility, epidemiology, natural history and
clinical relevance”
Silvia Campana (Dipart. Pediatria – Centro Fibrosi Cistica - Ospedale
Meyer – Firenze)
Abstracts
- Cocchi P et al “Molecular characterization of MRSA involved in persistent lung infections in cystic fibrosis patients: emergence of epidemic
clones” XXXIII ECFS Conference, Valencia, Spain 2010
- Cocchi P et al “Diffusion of MRSA strains in the Italian CF population: a
multicenter study” XXIV NACFC Conference Baltimore 2010
- Cocchi P. et al. “Genetic background of MRSA collected from cystic
fibrosis (CF) patients versus MRSA collected from intensive care unit
(ICU) patients: does any difference exist?” NACF 2012, Orlando, Florida, USA
- Galici V. et al. “Clinical impact of Methilcillin-resistant Staphylococcus
aureus infection in cystic fibrosis patients: a longitudinal multicenter
Italian study” NACFC 2013, Salt Lake City, Utah, USA
• FFC Project#12/2009 “Novel strategies for respiratory infection therapy in CF. Use of natural and designed antibacterial peptides”
Renato Gennaro (Dipart. Scienze della Vita, Università di Trieste),
Giovanni Di Bonaventura (Dip. Scienze Biomediche – Univ. “G.
D’Annunzio” Pescara), Ersilia Fiscarelli (Osp. Pediatrico “Bambin
Gesù”, Roma)
Publications
- Pompilio A. et al. “Antibacterial and anti-biofilm effects of cathelicidin
peptides against pathogens isolated from cystic fibrosis patiens” Peptides. 2011 Sep;32(9):1807-14. Epub 2011 Aug 7.
- Pompilio A. et al. “Potential novel therapeutic strategies in cystic fibrosis: antimicrobial and anti-biofilm activity of natural and designed
α-helical peptides against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and Stenotrophomonas maltophilia” BMC Microbiol. 2012 Jul
23;12:145
Abstracts
- Di Bonaventura G. et al. “Attivita’ antibatterica ed anti-biofilm di
bmap-27 e bmap-28 verso ceppi multiresistenti isolati da pazienti affetti da fibrosi cistica” VI Congresso Nazionale della Società Italiana
per lo studio della Fibrosi Cistica; Rimini, 18-21 novembre 2010
- Di Bonaventura G. et al. “In vitro bactericidal and anti-biofilm activity
of bovine myeloid antimicrobial peptides against multidrug-resistant
bacteria from patients with cystic fibrosis” poster at 21 st ECCMID – 27
th ICC, Milan, Italy 7-10 May 2011
- Pompilio A. et al., “Attività antibatterica ed anti-biofilm del peptide
P19(9/B) verso isolati multi resistenti da pazienti affetti da fibrosi cistica” XXXIX Congresso Nazionale della Società Italiana di Microbiologia, Riccione, 3-6 ottobre 2011
• FFC Project#13/2009 “Prevention of Pseudomonas aeruginosa biofilm
formation by inhibition of cyclic-di-GMP (c-di-GMP) metabolism”
Paolo Landini (Dipartimento Scienze Biomolecolari e Biotecnologia
- Università degli Studi di Milano), Pierfausto Seneci (Dipartimento
Chimica organica e industriale - Università degli Studi di Milano),
Anna Bernardi (Dipartimento Chimica organica e industriale - Università degli Studi di Milano), Francesca Cutruzzolà (Dipart. Scienze
Biochimiche - Università “La Sapienza” Roma)
Publications
- Antonani D. et al. “Discovery of novel inhibitors of bacterial biofilm
formation targeting enzymes involved in the metabolism of the second
messenger cyclicdi-GMP” 2010, Special Abstracts / Journal of Biotechnology 150S-S101 (Published Meeting Abstract).
- Stelitano V. et al. “Structure and function of representative HD-GYP
proteins controlling biofilm formation” Manuscript in preparation
- Antoniani D. et al. “The immunosuppressive drug azathioprine inhibits
biosynthesis of the bacterial signal molecule cyclic-di-GMP by interfering with intracellular nucleotide pool availability” Appl Microbiol
Biotechnol. 2013 Aug;97(16):7325-36
Abstracts
- Antoniani D. et al. “Inhibition of metabolism of the signal molecule
cyclic-di-GMP affects biofilm formation in Escherichia coli”, Cortona,
Procarioti 2010, 14-15 April 2010, Cortona (AR) (oral presentation)
- Antoniani D. et al. “Discovery of novel inhibitors of bacterial biofilm
formation targeting enzymes involved in the metabolism of the second
messenger cyclicdi- GMP” 14th International Biotechnology Symposium and Exhibition, 14-18 September 2010, Rimini (oral presentation)
- Stelitano V. et al. “Characterization of proteins from Pseudomonas aeruginosa involved in c-di-GMP turnover” 36th FEBS Congress “Biochemistry for Tomorrow’s Medicine” Torino, 25-30 June 2011 (oral
presentation)
- Stelitano V. et al. “In vitro characterization of the two HD-GYP phosphodiesterases from Pseudomonas aeruginosa involved in c-di-GMPdependent biofilm formation” EMBO Meeting 2011, Vienna (Austria)
10-13 September 2011 (poster presentation)
- Stelitano V. et al. “In vitro characterization of the two HD-GYP phosphodiesterases from Pseudomonas aeruginosa involved in c-di-GMPdependent biofilm formation” 29° SIMGBM meeting 20-23 September
2011, Pisa (poster presentation)
- Rinaldo S. et al. “Inhibition of bacterial biofilms: new molecular strategies targeting diguanylate cyclase” 29° SIMGBM meeting 20-23 September 2011, Pisa (poster presentation)
• FFC Project#14/2009 “In vivo characterization of a novel branched
antimicrobial peptide specific for Gram-negative bacteria. Efficacy
in P. aeruginosa lung infection and pharmacological profile”
Alessandro Pini (Dipart. di Biologia Molecolare, Sezione di Chimica
Biologica, Università di Siena)
Publications
- Pini A. et al. “A novel tetrabranched antimicrobial peptide that neutralizes bacterial lipopolysaccharide and prevents septic shock in vivo” The
FASEB J. 2010 24:1015-22
- Pini A. et al. “Efficacy and toxicity of the antimicrobial peptide M33 produced with different counter-ions” Amino Acids. 2012 Jul;43(1):467-73
Abstracts
- Pini A. et al. “A novel tetrabranched antimicrobial peptide that neutralizes bacterial lipopolysaccharide and prevents septic shock in vivo”
Gordon Research Conference on Chemistry and Biology of Peptides
February 28-March5 2010, Ventura, CA, USA
- Pini A. et al. “A novel tetrabranched antimicrobial peptide that neutralizes bacterial lipopolysaccharide and prevents septic shock in vivo”
12th Naples Workshop on bioactive peptides-2nd Italy-Korea Symposium on antimicrobial peptides. 4-7 June 2010, Naples, Italy
- Pini A. et al. “A novel tetrabranched antimicrobial peptide that neutralizes bacterial lipopolysaccharide and prevents septic shock in vivo” 31st
European Peptide Symposium, 5-7 September 2010, Copenhagen, DK
• FFC Project#15/2009 “The role of RND transporters in Burkholderia
cenocepacia life by microarray analysis”
Giovanna Riccardi (Dipart. Genetica e microbiologia – Università
degli Studi di Pavia)
Publications
- Perrin E. et al. “Exploring the HME and HAE1 efflux systems in the genus Burkholderia” BMC Evolutionary Biol (2010), 10:164
- Coenye T. et al., “Molecular mechanisms of chlorhexidine tolerance in
Burkholderia cenocepacia biofilms” Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 55: 1912-1919
- Bazzini S. et al. “Deciphering the role of RND efflux transporters in
Burkholderia cenocepacia” PLoS One. 2011 Apr 19;6(4):e18902
- Pasca M. et al. “Evaluation of fluoroquinolone resistance mechanisms
in Pseudomonas aeruginosa MDR clinical isolates” Microbial Drug Resistance, 2012 Feb;18(1):23-32. Epub 2011 Jul 28
- Bazzini S. et al. “Molecular approaches to pathogenesis study of Burkholderia cenocepacia, an important cystic fibrosis opportunistic bacterium” Appl Microbiol Biotechnol. 2011 Dec;92(5):887-95. Epub
2011 Oct 14.
83
Abstracts
- Perrin E. et al., “Exploring the HME and HAE1 efflux systems in the
genus Burkholderia” Cortona, Procarioti 2010, Cortona (AR), 14-15
Aprile 2010
- Perrin E. et al., “Evolution of the HME and HAE1 efflux systems in the
genus Burkholderia” Convegno SIBE, Milano, 2-4 Settembre 2010
- Fani R. et al., “Genomic, transcriptomic, and phenomic analysis of Burkholderia cepacia mutants impaired in HAE efflux pumps” 2nd Florence Conference on Phenotype MicroArray Analysis of Microorganisms,
Firenze, 13-15 Settembre 2010
- Pasca MR. et al., “Pompe di efflusso e farmacoresistenza di stipiti di
Pseudomonas aeruginosa isolati presso la fondazione IRCCS S. Matteo
di Pavia” XXXIX Congresso Nazionale AMCLI, Rimini, 20-22 Ottobre
2010
- Bazzini S. et al., “Deciphering the role of RND efflux transporters in
Burkholderia cenocepacia” Convegno Congiunto DGM-CNR, Pavia,
22-23 Febbraio 2011
- Buroni S. et al., “The role of RND efflux transporters in Burkholderia
cenocepacia life” International Burkholderia cepacia Working Group15th Annual Meeting, Praga (Repubblica Ceca), 13-16 Aprile 2011.
- Bazzini S. et al., “Deciphering the role of RND efflux transporters in
Burkholderia cenocepacia” I discepoli di Adriano Buzzati-Traverso: la
Genetica Molecolare tra Università e CNR, Pavia, 24 Maggio 2011.
- Buroni S. et al., “Deciphering the role of RND efflux transporters in
Burkholderia cenocepacia” FEMS 2011, 4th Congress of European Microbiologists, Geneva (Switzerland), 26-30 Giugno 2011.
- Bazzini S. et al., “New insight into Burkholderia cenocepacia RND efflux
systems” SIMGBM 29th Annual Meeting, Pisa, 21-23 Settembre 2011.
- Perrin E. et al., “In silico analysis of RND superfamily in the Burkholderia
genus” SIMGBM 29th Annual Meeting, Pisa, 21-23 Settembre 2011.
- Papaleo M.C. et al., “Analyzing the role of RND efflux transporters in
Burkholderia cenocepacia: a proteomic analysis” SIMGBM 29th Annual Meeting, Pisa, 21-23 Settembre 2011.
- Bazzini S. et al., “Two different approaches to fight Burkholderia cenocepacia infections” FISV 2012, 12th Congress, Università La Sapienza,
Roma
• FFC Project#16/2009 “In vitro and in vivo studies of novel antimicrobials targeting bacterial cytoskeleton and cell surface virulence
markers in the treatment of Burkholderia cepacia complex infection”
Alba Silipo (Dipartimento di Chimica Organica e Biochimica - Università degli Studi “Federico II” - Napoli), Anthony De Soyza (Dipartimento di Medicina Respiratoria, Freeman Hospital - Gruppo di
Immunobiologia Applicata e Trapianti, Istituto di Medicina cellulare
- The Medical School University of Newcastle)
Publications
- Nicholson A. et al. “In vitro activity of S-(3,4-dichlorobenzyl)isothiourea hydrochloride and novel structurally related compounds against
multi-drug resistant bacteria including Pseudomonas aeruginosa
and Burkholderia cepacia complex” Int J Antimicrob Agents. 2012
Jan;39(1):27-32. Epub 2011 Oct 10.
Abstracts
- Carnell S. et al., “The bacterial cytoskeleton-A new antimicrobial target
in cystic fibrosis pathogens?” In: Thorax: British Thoracic Society Winter Meeting. 2010, Westminster, UK: BMJ Group
- Carnell S. et al., “The bacterial cytoskeleton – a new antimicrobial
target in cystic fibrosis pathogens?” International Burkholderia cepacia
Working Group Annual Meeting, Prague, April 2011
- Carnell S. et al. “The bacterial cytoskeleton-complexities with a new
antimicrobial target in cystic fibrosis pathogens”- British Association
for Lung Research conference, Newcastle-upon-Tyne, July 2011
• FFC Project#9/2010 “Pathogenicity of Staphylococcus aureus and
its role in the progression of Pseudomonas aeruginosa chronic lung
infection”
Daniela Maria Cirillo (Emerging Bacterial Pathogens Unit, Div. of Immunology, Transplantation and Infectious Disease, Scientific Institute
H. S. Raffaele, Milano), Alessandra Bragonzi (Infections and Cystic
Fibrosis Unit, Division of Immunology, Transplantation and Infectious Disease, H. S. Raffaele, Milano), Barbara Kahl (UniversitätsKlinikum Münster, Institute für Medizinische Mikrobiologie, Münster)
Publications
- Baldan R. et al. “Factors contributing to epidemic MRSA clones replacement in a hospital setting” PLoS One. 2012;7(8):e43153.
• FFC Project#10/2010 “Exploring thermostable quorum quenching
lactonases to counteract bacterial infections in cystic fibrosis”
84
Giuseppe Manco (Istituto di Biochimica delle Proteine CNR, Napoli);
Davide Andrenacci (Istituto di Genetica e Biofisica CNR, Napoli)
Publications
- Porzio E. et al. “Mn2+ modulates the kinetic properties of an archaeal
member of the PLL family” Chem Bio Int, submitted (2012)
- Mandrich L. et al. “Exploring thermostable quorum quenching lactonases to counteract bacterial infections in cystic fibrosis” in Science and
Technology against microbial pathogens. Research, Development and
Evaluation, pp. 150-154 (2011)
Abstracts
- Porzio E. et al., “Exploring thermostable quorum quenching lactonases
as a tool to interfere with Pseudomonas aeruginosa infections in cystic
fibrosis” Cell Biology and Pharmacology of Mendelian Disorders, 7-11
October 2011, Vico Equense, Italy
- Porzio E. et al. “Exploring paraoxonases/lactonases to counteract Pseudomonas infection” Fifth International Conference on Paraoxonases
(5PON), July 15-18 2012, Columbus, Ohio, USA. (Poster) P56
• FFC Project #13/2010 “Pseudomonas aeruginosa lipopolysaccharide
cell surface transport is a target process for developing new antimicrobials”
Alessandra Polissi (Dip. Biotecnologie e Bioscienze, Università Milano-Bicocca), Martino Bolognesi (Dip. Scienze Biomolecolari e Biotecnologie, Università di Milano), Gianni Dehò (Dip. Scienze Biomolecolari e Biotecnologie, Università di Milano), Francesco Peri (Dip.
Biotecnologie e Bioscienze, Università Milano-Bicocca),Cristina De
Castro (Dip. Chimica Organica e Biochimica, Università di Napoli),
Luca De Gioia (Dip. Scienze Biomolecolari e Biotecnologie, Università di Milano)
Publications
- Sperandeo P. et al. “Lipopolysaccharide export to the outer membrane”
In “Bacterial Lipopolysaccharide: structure, chemical synthesis, biogenesis and interaction with host cells” Knirel Y.A. and Valvano M.A.
Eds., Springer WienNewYork pp. 311-337
- Villa R. et al. “The Lpt transenvelope protein complex for lipopolysaccharide export is assembled via conserved structurally homologus
domains” (submitted)
- Sperandeo P. et al. “The outer membrane of Gram-negative bacteria:
lipopolysaccharide biogenesis and transport” In “Bacterial Membranes: Structural and Molecular Biology” Remaut H. and Fronzes R. Eds.,
Horizon Scientific Press (in press)
Abstracts
- Martorana A. et al. “New insights into the Lpt Machinery for Lipopolysaccharide tran sport to the cell surface: functional dissection of LptC
protein” 12th FISV Congress, Rome, September 24-27, 2012
• FFC Project #14/2010 “Non-conventional strategies against Pseudomonas aeruginosa infection: interference with iron homeostasis and
quorum sensing”
Paolo Visca (Dipart. Biologia, Università Roma Tre, Roma); Livia Leoni (Dipart. Biologia, Università Roma Tre, Roma)
Publications
- Bazzini S. et al., “Deciphering the role of RND efflux transporters in
Burkholderia cenocepacia” 2011. PLoS One. 6:e18902.
- Venturi V. et al., “The virtue of temperance: built-in negative regulators
of quorum sensing in Pseudomonas” Mol. Microbiol., 2011, submitted
- Rampioni G. et al., “Functional characterization of the Quorum Sensins Regulator RsaL in the plant-beneficial strain Pseudomonas putida WCS358”
Appl Environ Microbiol. 2012 Feb;78(3):726-34. Epub 2011 Nov 23
Abstracts
- Buroni S. et al., “The role of RND efflux transporters in Burkholderia
cenocepacia life” International Burkholderia cepacia working group –
15th annual meeting. Praga, 13-16 Aprile 2011
- Longo F. et al., “Picking up novel Pseudomonas aeruginosa quorum
sensing regulators” FEMS 2011- 4th Congress of European Microbiologists. Geneva, 26-30 giugno 2011
- Buroni S. et al., “Deciphering the role of RND efflux transporters in
Burkholderia cenocepacia. FEMS 2011- 4th Congress of European Microbiologists. Geneva, 26-30 giugno 2011
- Imperi F. et al. “A new biosensor provides fast and cost-effective identification of Pseudomonas aeruginosa virulence inhibitors” FEMS 2011- 4th
Congress of European Microbiologists. Geneva, 26-30 giugno 2011
- Bazzini S. et al. “New insight into Burkholderia cenocepacia RND efflux systems” SIMGBM 2011- 29th Congress of Italian Microbiologists.
Pisa, 21-23 settembre 2011
- Longo F. et al. “Picking up novel Pseudomonas aeruginosa quorum
sensing regulators” SIMGBM 2011- 29th Congress of Italian Microbiologists. Pisa, 21-23 settembre 2011
- Ramachandran Pillai C. et al., “Non conventional strategies against
Pseudomonas aeruginosa: evaluation of efflux pumps inhibitors as
anti-virulence drugs” SIMGBM 2011- 29th Congress of Italian Microbiologists. Pisa, 21-23 settembre 2011
• FFC Project #10/2011 “Pulmonary delivery of inhaled peptidomimetic as novel antibiotics to control Pseudomonas aeruginosa infection
in murine models”
Alessandra Bragonzi (Infection and Cystic Fibrosis Unit, Division of
Immunology, Transplantation and Infectious Disease, San Raffaele
Scientific Institut, Milano), Daniel Obrecht (Polyphor Ltd, Switzerland)
Abstracts
- Bragonzi A. et al., “Evaluation Of Efficacy of POL7001 Against Pseudomonas aeruginosa in Lung Infection Models” 35th European Cystic
Fibrosis Conference- 6-9 June 2012, Dublin
• FFC Project #11/2011 “Design, synthesis, in vitro biological evaluation and anti-biofilm activity of new beta-lactam and linezolid-like
compounds as potential antibacterial agents against Staphylococcus
aureus infections in cystic fibrosis patients”
Clementina Elvezia Cocuzza (Dip. Medicina Clinica e Prevenzione,
Università di Milano-Bicocca), Lisa Cariani (Fond. IRCCS Ca’ Granda, Osp. Maggiore Policl., Dip. Pediatria, Milano), Daria Giacomini
(Dip. Chimica, Università di Bologna)
Publications
- Cervellati R. et al. “Monocyclic β-lactams as antibacterial agents: facing antioxidant activity of N-methylthio-azetidinones” Eur J Med
Chem. 2013 Feb;60:340-9. doi: 10.1016/j.ejmech.2012.12.024. Epub
2012 Dec 20.
- Galletti P. et al. “Antibacterial agents and cystic fibrosis: synthesis
and antimicrobial evaluation of a series of N-thiomethylazetidinones” ChemMedChem. 2011 Oct 4;6(10):1919-27. doi: 10.1002/
cmdc.201100282. Epub 2011 Aug 10.
• FFC Project #12/2011 “New drugs for Burkholderia cepacia from
Antarctic bacteria”
Renato Fani (Dip. Biologia dell’Evoluzione, Università di Firenze);
Maria Luisa Tutino (Dip. Chimica Organica e Biochimica, Università
Federico II, Napoli); Paolo Rovero (Dip. Scienze Farmaceutiche, Università di Firenze)
Publications
- Romoli R. et al. “Characterization of the volatile profile of Antartic bacteria by using solid-phase microextraction-gas chromatography-mass
spectrometry” J Mass Spectrom. 2011 Oct;46(10):1051-9.
- Papaleo MC. et al. “Sponge-associated microbial Antarctic communities exhibiting antimicrobial activity against Burkholderia cepacia
complex bacteria” Biotechnol Adv. 2012 Jan-Feb;30(1):272-93. Epub
2011 Jun 29
- Fondi M. et al. “Draft Genome Sequence of the Volatile Organic Compound-Producing Antarctic Bacterium Arthrobacter sp. Strain TB23,
Able To Inhibit Cystic Fibrosis Pathogens Belonging to the Burkholderia
cepacia Complex” J Bacteriol. 2012 Nov;194(22):6334-5
- Papaleo MC. et al. “Bioactive volatile organic compounds from Antartic (sponges) bacteria” N Biotechnol. 2013 Apr 22 doi:pii: S18716784(13)00044-7. 10.1016/j.nbt.2013.03.011. [Epub ahead of print]
- Romoli R. et al. “GC-MS volatolomic approach to study the antimicrobial activity of the antartic bacterium Pseudomonas sp. TB41” Metabolomics, June 2013
Abstracts
- Papaleo MC. et al. “Volatile organic compounds (VOCs) from antartic
communities bacteria inhibiting cystic fibrosis pathogens” 12th FIVS
Congress: 70, Roma 24-27 settembre, 2012
- Papaleo MC. et al. “Bioactive volatile organic compounds (VOCs) from
antartic sponges bacteria” EMB 2012, Bologna, Italy, April 10-12, 2012
• FFC Project #13/2011 “Identification and characterization of novel
drugs suppressing Pseudomonas aeruginosa virulence in chronic infection”
Livia Leoni (Dip. Biologia, Università di Roma Tre, Lab. Microbiol.
Molecolare e Biotec. Microrganismi),Francesco Imperi (Dip. Biologia
e Biotecnologie, Università “La Sapienza”, Roma)
Publications
- Venturi V. et al. “The virtue of temperance: built-in negative regulators of quorum sensing in Pseudomonas” Mol Microbiol. 2011
Dec;82(5):1060-70
- Stano P. et al. “Semi-synthetic minimal cells as a tool for biochemical
ICT” BioSystems, Biosystems. 2012 Jul;109(1):24-34
- Imperi F. et al. “Repurpusing the antimycotic drug flucytosine for suppression of Pseudomonas aeruginosa pathogenicity” Proc Natl Acad
Sci USA, 2013 Apr 8
- Imperi F. et al. “Pseudomonas aeruginosa pyoverdine” SciBX 6(15),
April 8, 2013
• FFC Project#14/2011 “Development of new host‐defence like peptides and lipopeptides against lung pathogens: in vitro and in vivo
studies”
Maria Luisa Mangoni (Dip. Scienze Biochimiche, Univ. “La Sapienza”, Roma), Shai Yechiel (Dep. of Biological Chemistry, The Weizmann Institute of Science, Israel)
Publications
- Luca V. et al. “Esculentin(1-21), an amphibian skin membrane-active
peptide with potent activity on both planktonic and biofilm cells of
the bacterial pathogen Pseudomonas aeruginosa” Cell Mol Life Sci.
2013 Aug;70(15):2773-86. doi: 10.1007/s00018-013-1291-7. Epub
2013 Mar 16.
- Tia Sergev-Zarko et al. “A comparative study on the mechanism of biofilm inhibition and degradation by antimicrobial peptides” manuscript
in preparation
• FFC Project#24/2011 “Preclinical development of the antimicrobial peptide M33. Efficacy against P. aeruginosa lung infections and
pharmacokinetics studies in animals”
Alessandro Pini (Dipartimento di Biotecnologie, Università di Siena)
Publications
- Falciani C. et al. “Isomerization o fan Antimicrobial peptide broadens
antimicrobial spectrum to Gram-Positive bacterial pathogens” PloS
One. 2012;7(10):e46259
• FFC Project#8/2012 “Investigation of cystic fibrosis airway microbiome in patients showing a severe decline in lung function and not
responding to conventional antimicrobial therapy”
Annamaria Bevivino (Unità per lo Sviluppo Sostenibile e Innovazione
Sistema Agro-Industriale, ENEA, Roma), Alessio Mengoni (Dip. Biologia dell’Evoluzione, Università di Firenze), Giovanni Taccetti (Centro FC, Ospedale “A. Meyer”, Firenze), Ersilia Fiscarelli (Laboratorio
Microbiologia, Ospedale “Bambin Gesù”, Roma), Graziana Manno
(Dip. di Scienze Pediatriche, Università di Genova)
Abstracts
- Bevivino A. et al. “Investigation of cystic fibrosis airway microbiome in
patients showing a severe decline in lung function and not responding
to conventional antimicrobial therapy” 36th European Cystic Fibrosis
Conference (ECFC), Lisboa, 12-15 June, 2013
- Bevivino A. et al. “Microbiota composition in the airways of cystic fibrosis with severe decline in lung infection” NACFC 2013, Salt Lake
City, Utah, USA
•FFC Project#10/2012 “A very promising drug against Burkholderia cenocepacia”
Giovanna Riccardi (Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, Università di Pavia)
Publications
- Udine C. et al. “Phenotypic and genotypic characterisation of Burkholderia cenocepacia J2315 mutants affected in homoserine lactone and
diffusible signal factor-based quorum sensing systems suggests interplay between both types of systems” PloS One. 2013;8(1):e55112
- Perrin E. et al. “A census of RND-superfamily proteins in the Burkholderia genus” Future Microbiol. 2013 Jul;8:923-37
• FFC Project#12/2012 “Naturally occurring antimicrobials to counteract lung infections in cystic fibrosis patients: Cecropin A-Melittin
(CA-M) hybrid peptides and polymixins”
Alba Silipo (Dip. Scienze Chimiche, Università “Federico II”, Napoli), Giovanni Di Bonaventura (Dip. Scienze Biomediche, Università
Chieti-Pescara)
Abstracts
- Vitiello G. et al. “Investigation of liposome-based membranes formed
by lipopolysaccharides and their interaction with hybrid antimicrobial peptides” Poster Communication. XXIV Congresso della Società
Italiana di Spettroscopia Neutronica (SISN), Milano 11-12 Settembre
2013.
- Silipo A. “STD NMR as a tool for studying protein-ligand interactions”,
PhD Lecture in Gliwice, Department of Organic Chemistry, Bioorganic
Chemistry and Biotechnology, Faculty of Chemistry, Silesian University
of Technology, Gliwice, Poland http://www.chemiabioorganiczna.polsl.pl/default.htm
- Molinaro A. “Structural Glycoscience”, 4-6 Nov 2013, Grenoble, France, COST Training School nell’ambito della COST Action BM1003.
http://www.cost-bm1003.info/
85
4. INFLAMMATION
Infiammazione
• Progetti FFC#3/2002, FFC#10/2005 e FFC#17/2006 “Roles of azithromycin other than bactericidal: relevance for therapy of cystic
fibrosis”
Paola Melotti (Lab. Patologia Molecolare – Centro FC – Ospedale Civile Maggiore – Verona)
Publications
- Cigana C. et al. “Azithromycin selectively reduces tumour necrosis factor alpha levels in Cystic Fibrosis airway epithelial cells” Antimicrobial
agents and chemotherapy, Mar. 2007, vol. 51, No. 3, p. 975-981
- Cigana C. et al. “Anti-inflammatory effects of azithromycin in cystic
fibrosis airway epithelial cells” Elsevier, Biochemical and Biophysical
Research Communications 350 (2006) 977-982
- Nicolis E. et al. “The GCC repeat length in the 5’UTR of MRP1 gene is
polymorphic: a functional characterization of its relevance for cystic
fibrosis” BMC Med Genet. 2006 Feb 7;7:7.
- Cigana C. et al. “Effects of Azithromycin on the Expression of ATP Binding Cassette Transporters in Epithelial Cells from the Airways of Cystic
Fibrosis Patients” J. of Chemotherapy (2007) 19; 643:649
- Bergamini G. et al. “Effects of Azithromycin (AZM) on Glutathione-STransferases (GST)s in cystic fibrosis airways cells” Am J Respir Cell Mol
Biol, 2009 Aug;41(2):199-206
Abstracts
- Cigana C. et al. “ Azythromycin reduces tumour necrosis factor alpha
expression in CF airway epithelial cells” The 20th Annual North American Cystic Fibrosis Conference, Denver, Colorado, Nov. 2-5, 2006
- Bergamini G. et al. “ Azithromycin (AZM) decreases Glutathione-STransferase (GST)-T1 expression and activity in CF airway epithelial
cells” 30th European Cystic Fibrosis Conference, Belek, Turkey, 13-16
June 2007
- Cigana C. et al. “Possible mechanisms of action of azithromycin in
cystic fibrosis” 15th ERS Annual Congress. Copenhagen, Denmark –
September 17-21 2005.
- Cigana C. et al. “Anti-inflammatory effects of azithromycin in cystic fibrosis airway epithelial cells” 16th European Congress of Immunology.
Paris, 6-9 September 2006.
- Cigana C. et al. “Reduction of tumour necrosis factor alpha (TNFα) expression by azithromycin (AZM) in CF airway epithelial cells” Journal
of Cystic Fibrosis, 29th European Cystic Fibrosis Conference. Copenhagen, 15-18 June 2006.
- Nicolis E. et al. “Analisi della ripetizione GCC nel promotore del gene
Multidrug Resistance-Associated Protein 1 (MRP1) in pazienti con Fibrosi Cistica (FC) 6° Congresso Nazionale S.I.G.U. Società Italiana di
Genetica Umana – Verona 24 – 27 settembre 2003;
- Cigana C. et al. “Differential expression of the multidrug resistanceassociated protein 1 in isogenic CF and non-CF human bronchial epithelial cells” Journal of Cystic Fibrosis 3 (2004) S4-S9 27th European
CF Conference. Birmingham, UK 12 – 17 June 2004
- Pasetto M. et al. “Inhibitory effects of azithromycin on interleukin 8
expression by CF airway epithelial cells” Journal of Cystic Fibrosis 3
(2004) S20-S25 27th European CF Conference. Birmingham, UK 12 –
17 June 2004
- Pasetto M. et al. “Inhibitory effects of azithromycin on interleukin 8
production by Cystic Fibrosis airway epithelial cells” Paediatric Pulmonology – The 18th annual North American CF Conference – America’s
Center, St. Louis, Missouri, October 14-17, 2004;
- Cigana C. et al. “ATP binding cassette proteins: differential expression
in isogenic cystic fibrosis and non-cystic fibrosis human bronchial epithelial cell lines” 7° Congresso Nazionale S.I.G.U. – Pisa 13 – 15 Ottobre 2004;
- Nicolis E. et al. “Is the GCC repeat polymorphic length in the Multidrug
resistance-associated protein 1 (MRP1) gene relevant for regulating
transcriptional activity constitutively and in response to azithromycin
(AZM)?” 28th European CF Conference – Crete. Greece: 22-25 June
2005;
- Cigana C. et al. “Azithromycin (AZM) inhibits Nuclear Factor-kB (NFkB) activity and expression of interleukin 8 (IL8) in CF airway epithelial
cells” Journal of Cystic Fibrosis 4 (2005) S26-S33; 28th European CF
Conference – Crete. Greece: 22-25 June 2005;
- Cigana C. et al. “Effects of macrolides on interleukin 8 expression in
cystic fibrosis airway epithelial cells” 4th National Conference SIICA;
Brescia – June 8-11 2005;
- Cigana C. et al. “Regulation of pro-inflammatory transcription factors
by azythromycin in Cystic Fibrosis airway epithelial cells” 2005 North
American Cystic Fibrosis Conference – Baltimore, Maryland October
20-23 2005;
86
- Nicolis E. et al. “Meccanismi non antibiotici dell’Azitromicina: rilevanza per la terapia della fibrosi cistica” X Congresso Nazionale di Fibrosi
Cistica – Palermo, 27-30 ottobre 2004
- Cigana C. et al. “Possible mechanisms of action of Azithromycin in
cystic fibrosis” ERSNET, 2005
- Melotti P. “Detection of bacterial secretion variations among Pseudomonas aeruginosa strains by multidimensional protein identification
technology” Rediscovering Biomarkers, San Diego, July 23-24 2007
- Bergamini G. et al. “ Azithromycin (AZM) decreases Glutathione-STransferase (GST)-T1 and M1 (GSTM1) expression and activity in CF
airway epithelial cells” North American Cystic Fibrosis Conference,
Anaheim, California, 3-6 Oct. 2007
- Cigana C. et al. “Relevance of oxygen limitation on Pseudomonas aeruginosa strains: effects on released proteins expression” North American
Cystic Fibrosis Conference, Anaheim, California, 3-6 Oct. 2007
- Cigana C. et al. “Mudpit analysis of Pseudomonas aeruginosa secretome: consequences of oxygen limitation in clinical and laboratory
strains” 13th Italian Cystic Fibrosis Conference, Milan, 30 Nov. – 2
Dec. 2007, J. Cyst Fibrosis 2008; 7, suppl. 3: S16
- Cigana C. et al. “Proteins released from Pseudomonas aeruginosa (PA)
referent and clinical strains under microaerobiosis and their effects on
cystic fibrosis airways” 31st European CF Conference, Prague, June 1114, 2008
- Melotti P. et al. “Effects of Azithromycin on regulation of metalloproteases released by Pseudomonas aeruginosa (Pa) clinical strains” NACFC
2012, Orlando, Florida, USA
- Melotti P. et al. “Molecular imaging of the anti-inflammatory effects
of azithromycin in the lung” NACFC 2013, Salt Lake City, Utah, USA
• FFC Project# 7/2003 “Proteomics of the airway surface liquid: implications for cystic fibrosis”
Olga Zegarra Moran (Lab. Gen. Molec. – Ist. Gaslini – Genova), Giovanni Candiano (Lab. Nefrologia – Ist. “G. Gaslini” – Genova), Luca
Bini (Dipart. Biologia Molecolare – Univ. Siena)
Publications
- Candiano G. et al. “Gelsolin secretion in interleukin 4 treated bronchial
epithelia and in asthmatic airways” Am J Respir Crit Care Med. 2005;
Vol 172 pp 1-7
- Candiano G. et al. “Proteomic analysis of the airway surface liquid:
modulation by proinflammatory cytokines” Am J Physiol Lung Cell Mol
Physiol. 2007 Jan;292(1):L185-98
Abstracts
- Zegarra-Moran O. et al., Proteomic analysis of the periciliary fluid in
cultured human bronchial epithelial cells. Pediatr. Pulm. S25:182. Presented at the 17th Annual North American Cystic Fibrosis Conference.
2003 (Anaheim, U.S.A.)
- Zegarra-Moran O. et al., Increased gelsolin secretion in interleukin-4
treated bronchial epithelial cells and in asthmatic patient airways. Pediatr. Pulm. S27:146. 18th Annual North American Cystic Fibrosis Conference. 2004 (St. Louis, U.S.A.)
- Zegarra-Moran O., “Identification of components of innate defense
in the airway surface fluid”. ECFS Conference New Frontiers in Basic
Science of Cystic Fibrosis (Tavira, Portugal), 15-19 April, 2009.
• FFC Project# 14/2004 “Interaction in vitro between CF pathogens
and epithelial cells expressing the CF transmembrane conductance
regulator (CFTR)”
Maria Cristina Dechecchi (Lab. Patologia Molecolare – Centro FC –
Ospedale Civile Maggiore – Verona)
Publications
- Dechecchi M. C. et al. “MPB-07 reduces the inflammatory response
to Pseudomonas aeruginosa in Cystic fibrosis bronchial cells” Am. J.
Respir. Cell Mol. Biol. May 2007, Vol. 36 PP. 615-624
Abstracts
- Dechecchi M. C. et al. “ Uso di correttori del difetto di maturazione di
CFTR come strategia per controllare la risposta infiammatoria all’infezione da P. aeruginosa in cellule epiteliali respiratorie” XII Congresso
Italiano della Fibrosi Cistica, Montepaone (CZ), 29-31 maggio 2006
- Dechecchi M.C. et al. “Defective CFTR enhances PAO1-stimulated inflammatory response in epithelial cells” 2005 ECFS Conference – New
frontiers in Basic Science of Cystic Fibrosis – 14 – 17 April, Portugal;
- Dechecchi M.C. et al. “Increased Pseudomonas aeruginosa induced
inflammatory response in epithelial cells expressing mutated CFTR”
Journal of Cystic Fibrosis 4 (2005) S17-S25; 28th European CF Conference, Hersonissos, Crete, Greece; 22-25 June 2005
- Dechecchi M.C. et al. “The inflammatory response of CF airway cells
to pseudomonas Aeruginosa is reduced by benzo©quinolizinium compound MPB-07” Congresso NAFC 2006;
• FFC Project# 15/2004 “Novel diagnostic and therapeutic approaches for CF”
Roberto Gambari (Dipart. di Biochimica e Biologia Molecolare –
Università di Ferrara)
Publications
- Bezzerri V. et al. “Transcription factor oligodeoxynucleotides to NF-kB
Inhinit Transcription of IL-8 in Bronchial Cells” Am J Respir Cell Mol
Biol. 2008 Jul;39(1):86-96
- Borgatti M. et al. “Induction of IL-6 gene expression in a CF bronchial
epithelial cell line by Pseudomonas aeruginosa is dependent on transcription factors belonging to the Sp1 superfamily” BBRC 357 (2007)
pp. 977-983.
- Piccagli L. et al. “Doking of molecules identified in bioactive medicinal
plants extract into the p50 NF-kappaB transcription factor: correlation
with inhibition of NF-kappaB/DNA interactions and inhibitory effects
on IL-8 gene expression” BMC Structural Biology, 2008 Sep 3;8:38
Abstracts
- Bezzerri V. Et al. “Selective modulation of P. Aeruginosa dependent induction of interleukin-8 by transcription factor decoy oligonucleotides
in CF bronchial epithelial cells” XX North American CF Conference,
Denver 2-4 Nov. 2006
• FFC Project# 16/2004 “Nasal polyps of Cystic Fibrosis patients as an
ex vivo model to study inflammation and its modulation via the inhibition of the p-38 MAP-kinase pathway: implications for therapy”
Valeria Raia (Dipart. Pediatria – Univ. Federico II Napoli), Giuseppe Castaldo (CEINGE – Biotec. Avanzate s.c.a.r.l. – Univ. Federico II Napoli)
Publications
- Raia V. et al. “Inhibition of p38 mitogen activated protein kinase controls airway inflammation in cystic fibrosis” Torax 2005; 60: 773-780;
• FFC Project# 11/2005 “Chronic oxidative lung injury during cystic
fibrosis – protective roles of gamma-glutamyltransferase and ascorbic acid”
Alfonso Pompella (Dipart. Patologia Sperimentale, Biotec. Mediche,
Infettivologia ed Epidemiologia – Univ. Pisa)
Publications
- Corti A. et al. “Vitamin C supply to bronchial epithelial cells linked to glutathione availability in elf – A role for secreted γ-glutamyltransferase?”
Journal of Cystic Fibrosis, 7 (2008) pp. 174-178.
• FFC Project# 15/2006 “Contribution of alterations in metal and glutathione homeostasis to the bacterial infections typical of Cystic Fibrosis and examination of the possible protective role of lactoferrin
and antioxidants”
Andrea Battistoni (Dipart. Biologia – Univ. Tor Vergata – Roma)
Publications
- Berlutti F. et al. “Bovine lactoferrin inhibits the efficiency of invasion of
respiratory A549 cells of different iron-regulated morphological forms
of Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cenocepacia” Int J Immunopathol Pharmacol., 2008 Jan-Mar;21(1):51-9
• FFC Project# 16/2006 “Effect of correctors of defective CFTR on the
Pseudomonas aeruginosa-dependent inflammatory response in respiratory epithelial cells”
Maria Cristina Dechecchi (Lab. Patologia Molecolare – Centro FC –
Ospedale Civile Maggiore – Verona), Frederic Becq (Inst. De Physiologieet Biologie Cellulaires – Poitiers (France), Roberto Gambari
(Dipart. di Biochimica e Biologia Molecolare – Università di Ferrara)
Publications
- Dechecchi M. C. et al. “Anti-inflammatory effect of miglustat in bronchial epitalial cells” Journal of Cystic Fibrosis, 7 (2008) pp. 555-565.
Abstracts
- Dechecchi M. C. et al. “Miglustat and DGJ reduce the inflammatory
response to Pseudomonas aeruginosa, TNF-alpha and IL-1beta in bronchial epithelial cells” NACFC, 2007, Anaheim, California
- Dechecchi M. C. et al. “Correctors of F508del CFTR reduce the inflammatory response to Pseudomonas aeruginosa in CF respiratory epithelial
cells” ECFS Conference 2007, Tavira, Algarve (Portugal), April 25-29
- Dechecchi M. C. et al. “Miglustat, an inhibitor of the synthesis of glycosphingolipids, has an anti-inflammatory ignal in vitro and in vivo” Pediatric pulmunology, Suppl. 31, 2008. 22nd Annual North American Cystic
Fibrosis Conference, Orlando, Florida, 22-25 October 2008, pp. 257-258.
- Dechecchi M. C. et al. “Uso di correttori del difetto di maturazione di
CFTR come strategia per controllare la risposta infiammatoria all’infezione da P. aeruginosa in cellule epiteliali respiratorie” XII Congresso
Italiano della Fibrosi Cistica, 2006, Firenze, November 23-25.
- Dechecchi M. C. et al. “Anti-inflammatory effect of miglustat in bronchial cells” 13th Italian Cystic Fibrosis Conference, Milan, 30 Nov. – 2
Dec. 2007, J. Cyst Fibrosis 2008; 7, suppl. 3: p. S18
- Nicolis E. et al. “Inhibition of pro-inflammatory genes in CF bronchial
epithelial cells by medicinal plant extracts” 13th Italian Cystic Fibrosis
Conference, Milan, 30 Nov. – 2 Dec. 2007, J. Cyst Fibrosis 2008; 7,
suppl. 3: p. S18
- Dechecchi M. C. et al. “Anti-inflammatory effect in vitro and in vivo
of miglustat, an inhibitor of the synthesis of glycosphingolipids” XIV
Congresso italiano della fibrosi cistica – IV Congresso nazionale Sifc,
Torino, 27-29 novembre 2008
• FFC Project#5/2007 “Novel particulate systems for the delivery of an
oligonucleotide decoy to Nuclear Factor-kB: a potential strategy for
treating cystic fibrosis”
Fabiana Quaglia (Dipart. Chimica Tossicolo. E Farmaceutica – Univ.
Federico II Napoli), Rosa Carnuccio (Dip.to di Farmacologia Sperimentale, Università di Napoli Federico II)
Publications
•Ungaro F. et al. “Engineering gas-foamed large porous particles for efficient local delivery of macromolecules to the lung” Eur J Pharm Sci.
2010 Sep 11;41(1):60-70
•De Stefano D. et al. “Sustained inhibition of IL-6 and IL-8 expression by
decoy ODN to NF-κB delivered through respirable large porous particles in LPS-stimulated cystic fibrosis bronchial cells” J Gene Med. 2011
Apr;13(4):200-8
Abstracts
- Giovino C. et al. “Large Porous Particle for lung delivery of hydrophilic
macromolecules: preliminary technological studies” 49° Simposio AFI,
Rimini 10-12 giugno 2009
- Giovino C. “Veicolazione polmonare di un oligonucleotide decoy contro NF-Kb per il trattamento della fibrosi cistica: progettazione e sviluppo di Large Porous Particles a base di PLGA” 8° Scuola avanzata per
Dottorandi di ricerca del settore farmaceutico tecnologico applicativo,
Recent ignali in vesicle drug carriers, Università della Calabria, Arcavacata di Rende, 22-27 settembre 2008
- Giovino C. et al. “Design and development of microsphere-loaded drug
eluting stents for the controlled release of the antirestenosis agents”
AAPA Italian University Network, Fisciano, March 6-7, 2009
- De Stefano D. Et al. “ODN decoy to NF-KB released from respirable
PLGA large porous particles: a potential for treating cystic fibrosis?” 34°
National Congress of the Italian Pharmacology Society, Rimini, October 14-17, 2009
- Govino C. et al. “A new approach for cystic fibrosis treatment: large
porous particles for local and prolonged delivery of an oligonucleotide
decoy to Nuclear Factor-kB in the lung” AAPS Annual Meeting and
Exposition, Los Angeles, California, November 8-12, 2009
- Ungaro F. et al. “Biodegradable particles for local and prolonged delivery of an oligonucleotide decoy to nuclear factor-κB in the lung” In
Dalby, R.N., Byron, P.R., Peart, J., Suman, J.D., Young, P.M. (Eds.) RDD
Europe 2011, Book 2, pp. 511-513. Poster on the podium” at RDD
Europe 2011, Berlin, Germany
- Giovino C. et al. “Inhable large porous particles for local and prolonged
delivery of an oligonucleotide decoy to NF-κB in cystic fibrosis” 4th
AitUN Annual Meeting – Innovation in Pharmaceutics: a glimpse in the
Biotech world, Napoli
- Giovino C. et al. “Respirable large porous particles for local and prolonged delivery of an oligonucleotide decoy to nuclear factor-kb: in vitro/
in vivo potential in cystic fibrosis” International Meeting on “Lactose as
a Carrier for Inhalation Products”, September 26-28, 2010, Parma, Italy
• FFC Project# 13/2007 “A gene-targeted anti-inflammatory approach
based on the Transcription Factor “decoy” strategy”
Giulio Cabrini (Lab. Patologia Molecolare – Centro FC – Ospedale
Civile Maggiore – Verona), Roberto Gambari (Dipart. di Biochimica e
Biologia Molecolare – Università di Ferrara)
Publications
- Bezzerri V. et al. “Transcription Factor Oligodeoxynucleotides to NF-kB
Inhinit Transcription of IL-8 in Bronchial Cells” Am J Respir Cell Mol
Biol. 2008 Jul;39(1):86-96
- Nicolis E. et al. “Pyrogallol, an active compound from the medicinal
plant Emblica officinalis, regulates expression of pro-inflammatory
genes in bronchial epithelial cells” Int Immunopharmacol. 2008 Dec
10;8(12):1672-80
- Piccagli L. et al. “Doking of molecules identified in bioactive medicinal
plants extract into the p50 NF-kappaB transcription factor: correlation
with inhibition of NF-kappaB/DNA interactions and inhibitory effects
on IL-8 gene expression” BMC Structural Biology, 2008 Sep 3;8:38
- Gambari R. et al. “Decoy oligodeoxyribonucleotides and peptide nu-
87
cleic acids-DNA chimeras targeting nuclear facto kappa-B: inhibition
of IL-8 gene expression in Cystic Fibrosis cells infected with Pseudomonas aeruginosa” Biochem. Pharmacol. (2010), doi: 10.1016/j.
bcp.2010.06.047
- Cabrini G. et al. “Targeting transcription factor activity as a strategy
to inhibit pro-inflammatory genes involved in Cystic Fibrosis: decoy
oligonucleotides and low-molecular weight compounds” Current Medicinal Chemistry, 2010, 17(35):4392-404
- Finotti A. et al. “Effects of decoy molecules targeting NfkappaB transcription factors in cystic fibrosis UB3-1 cells” Artif DNA PNA XNA.
2012 April 1; 3(2): 97–296.
Abstracts
- Bezzerri V. Et al. “Transcription factor (TF) decoy strategy to silence expression of pro-inflammatory genes in cystic fibrosis (CF) bronchial epithelial cell line” 2nd European CF Young Investigator Meeting, 2008,
Lille, France
- Cabrini G. et al. “ “Decoy” molecules for nuclear transcription factors
and regulation of expression of proinflammatory genes” 13th Italian
Cystic Fibrosis Conference, Milan, 30 Nov. – 2 Dec. 2007, J. Cyst Fibrosis 2008; 7, suppl. 3: pp. S18.
- Nicolis E. et al. “Isolation of active anti-inflammatory compounds from
medicinal plant extracts” Pediatric pulmunology, Suppl. 31, 2008.
22nd Annual North American Cystic Fibrosis Conference, Orlando,
Florida, 22-25 October 2008, p. 259.
- Tamanini A. et al. “Effect of furocumarin derivatives on P. aeruginosadependent pro-inflammatory response in bronchial epithelial cells”
Pediatric pulmunology, Suppl. 31, 2008. 22nd Annual North American
Cystic Fibrosis Conference, Orlando, Florida, 22-25 October 2008, pp.
260-261.
- Nicolis E. et al. “Does anti-inflammatory treatment have any effect
on PAO1 dependent induction of the antimicrobial genes?” Pediatric
pulmunology, Suppl. 31, 2008. 22nd Annual North American Cystic
Fibrosis Conference, Orlando, Florida, 22-25 October 2008, pp. 261262.
- Piccagli L. et al. “Anti-inflammatory molecules obtained from virtual
screening of a furocoumarin database against NF-kB” 23rd Annual
North American Cystic Fibrosis Congress, Minneapolis, Minnesota, 1517 October 2009.
- Nicolis E. et al. “Nigella arvensis extract inhibits the induction of IL-8
gene in bronchial epithelial cells” 23rd Annual North American Cystic
Fibrosis Congress, Minneapolis, Minnesota, 15-17 October 2009.
- Tamanini A. et al. “Combined effects of furocoumarin compounds as
anti-inflammatory and CFTR potentiatior in CALU-3 epithelial cells”
23rd Annual North American Cystic Fibrosis Congress, Minneapolis,
Minnesota, 15-17 October 2009.
• FFC Project #14/2007 “Influence of CFTR mutations in bactericidal
activity of human macrophages”
Paola Del Porto (Dipart. di Biologia Cellulare e dello Sviluppo – Università “La Sapienza”, Roma), Fiorentina Ascenzioni (Dipart. di Biologia Cellulare e dello Sviluppo – Università “La Sapienza”, Roma), Serena Quattrucci (Centro Regionale FC – Policlinico “Umberto I”, Roma)
Abstracts
- Socci V. et al. “Influence of CFTR mutations on bactericidal activity
of human macrophages” 32nd European Cystic Fibrosis Conference,
Brest, France 10 – 13 June 2009 (awarded as best poster in “Inflammation”)
- Socci V. et al. “Espressione del CFTR ed attività battericida dei macrofagi umani” XV Congresso Italiano della Fibrosi Cistica, V Congresso
Nazionale SIFC, 1-4 Ottobre 2009 Soverato, Italia (Premio Annalisa
Marzotto)
• FFC Project #15/2007 “Mechanisms of inflammation resolution in
cystic fibrosis”
Mario Romano (Dip. Scienze Biomediche – CeSI – Univ. “G. D’Annunzio” di Chieti)
Publications
- Mattoscio D. et al. “Cystic Fibrosis Transmembrane conductance regulator (CFTR) expression in human platelets: impacts on mediators and
mechanisms of the inflammatory response” The Faseb J., 2010 June,
doi: 10.1096/fj.10-159921
- Pieroni L t al “Proteomics investigation of human platelets in healthy
donors and cystic fibrosis patients by shotgun nUPLC-MSE and 2DE: a
comparative study” Mol BioSystems 12 Nov 2010 doi:10.1039/C0MB00135J
- Simiele F. et al. “Transcriptional regulation of the human FPR2/ALX
gene: evidence of a heritable genetic variant that impairs promoter activity” FASEB J. 2012 Mar;26(3):1323-33. Epub 2011 Nov 30.
88
• FFC Project# 11/2008 “Effect of glutathione and lactoferrin on redox
regulation, metal homeostasis and inflammatory responses of Cystic
Fibrosis bronchial cells upon infection with Burkholderia cenocepacia”
Andrea Battistoni (Dipart. Biologia – Univ. Tor Vergata – Roma)
Publications
-Valenti P et al. “Lactoferrin decreases inflammatory response in cystic
fibrosis bronchial cells invaded by iron modulated biofilm of Burkholderia cenocepacia strains” Submitted to Microbes and Infections (Manuscript Number: MICINF-D-10-00030)
- Ciavardelli D. et al. “Proteomic and ionomic profiling reveals significant
alterations of protein expression and calcium homeostasis in cystic fibrosis cells” Mol Biosyst. 2013 Jun 7;9(6):1117-26.
Abstracts
-Berlutti F. et al “Lactoferrin modulates gene expressionof cystic fibrosis
bronchial cells invaded by iron and zinc modulated biofilm of Burkholderia cenocepacia clinical isolates” IXth International Lactoferrin
Conference, Beijing, China, October 18-22, 2009.
- Ammendolia MG. et al “Bovine lactoferrin interacts with cable pili of
Burkholderia cenocepacia” IXth International Lactoferrin Conference,
Beijing, China, October 18-22, 2009
- Ciavardelli D. et al. “Proteomics and ionomics profiling reveals significant alteration of 14-3-3 signalling pathway and calcium homeostasis
in cystic fibrosis cells” VII Italian Proteomic Association (ItPA) Annual
Congress, Viterbo, June 12-15, 2012
• FFC Project#12/2008 “Anti-inflammatory effect of miglustat: sphingolipid ceramide metabolism as a therapeutic target for CF lung disease”
Maria Cristina Dechecchi (Lab. di Patologia Molecolare, Lab. Analisi
Chimico-Cliniche ed Ematologiche, Università di Verona), Roberto
Gambari (Dipart. di Biochimica e Biologia Molecolare, Università di
Ferrara)
Publications
- Dechecchi MC. et al. “Anti-inflammatory effect of miglustat in bronchial epithelial cells” J Cyst Fibros. 2008 Nov;7(6):555-65
- Dechecchi MC. et al. “Modulators of Sphingolipid metabolism reduce
lung inflammation” Am J Respir Cell Mol Biol. 2011 Oct;45(4):825-33
Abstracts
- Dechecchi M.C. et al. “Anti-inflammatory effect of miglustat: sphingolipid metabolism as a therapeutic target for CF lung inflammation”
23rd Annual North American Cystic Fibrosis Congress, Minneapolis,
Minnesota, 15-17 October 2009
- Dechecchi M.C. et al. “Lack of efficacy of dexamethasone in reducing
the inflammatory response to P. aeruginosa in a cell line derived from
bronchial epithelium of a CF patient” 23rd Annual North American
Cystic Fibrosis Congress, Minneapolis, Minnesota, 15-17 October 2009
- Dechecchi M.C. et al. “Modulation of sphingolipids metabolism reduces
the neutrophil chemotaxis in human and murine respiratory models in
vivo and in vitro” 2010 ECFS Basic Science Conference “New frontiers
in Basic Science in Cystic Fibrosis” 7-10 April 2010, Carcavelos, Portugal
- Dechecchi M.C. et al “Down modulation of neutrophil chemotactic
signalling by targeting the metabolism of sphingolipids” Pediatr. Pulmonol.2010 24th Annual North American Cystic Fibrosis Conference,
Baltimore, MD, U.S.A., 2010
- Dechecchi MC et al “Modulation of sphingolipids metabolism reduces
the neutrophil chemotaxis in human and murine respiratory models in
vitro and in vivo” 1° Conferenza Aziendale sulla Ricerca: La patologia
Polmonare – Verona, 25 maggio 2010
• FFC Project#13/2008 “Pre-clinical evaluation of new vitamin E-based anti-inflammatory agents in CF”
Francesco Galli (Dipart. Med. Interna – Sez. Bioch. Appl. E Scienze
Nutrizionali – Univ. Perugia), Luigi Iuliano (Dipart. Med. Interna e vascolare – Univ. La Sapienza Roma), Claudia Bettina Schock (Queen’s
University Belfast, Respiratory Medicine Research Group), Gianfrancesco Goracci (Dipart. Med. Interna, Sez. Biochimica, Univ. Perugia)
Publications
- Iuliano L. et al. “Association of cholesterol oxidation and abnormalities
in fatty acid metabolism in cystic fibrosis” Am J Clin Nutr, July, 2009
Sep;90(3):477-84
- Galli F. et al. “La supplementazione umana con vitamina E” Progress in
Nutrition, Vol. 12, N. 3, 00-00, 2010
- Mazzini F. et al. “Anticancer Activity of Vitamin E-Derived Compounds
in Murine C6 Glioma Cells” Chem. Med. Chem, 2010, 5, 540-543.
• FFC Project#14/2008 “Infections in cystic fibrosis: role of the long
pentraxin PTX3 in host resistance and as therapeutic agent”
Cecilia Garlanda (Fondazione Humanitas per la Ricerca, Rozzano,
Milano), Alessandra Bragonzi (Divisione di Immunologia, Trapianti e
Malattie infettive – Istituto San Raffaele, Milano)
Publications
- Bragonzi A. et al. “Pseudomonas aeruginosa microevolution during
cystic fibrosis lung infection establishes clones with adapted virulence”
Am J Respir Crit Care Med, 2009 Jul 15; 180 (2): 138-45
- Moalli F. et al. “Role of Complement and FcγR in the protective activity
of the long pentraxin PTX3 against Aspergillus fumigatus” Blood. 2010
Dec 9;116(24):5170-80
- Moalli F. et al. “Therapeutic potential of the humoral pattern recognition receptor PTX3 in chronic lung infection by Pseudomonas aeruginosa” (manuscript in preparation)
- Bottazzi B. et al. “The long pentraxin PTX3 as a prototypic humoral
pattern recognition receptor: interplay with cellular innate immunity”
Immunol Rev. 2009 Jan; 227 (1):9-18
- Bottazzi B. et al “An integrated view of humoral innate immunity: pentraxins as a paradigm” Annu Rev Immunol 2010 Mar; 28:157-83
Abstracts
- Moalli F. et al. “Role of the long pentraxin PTX3 in chronic lung infection by Pseudomonas aeruginosa”, Bari 2010
- Moalli F et al “The opsonic activity of the long pentraxin PTX3 for
Aspergillus fumigatus conidia is complent-dependent and mediated by
FcgammaR-dependent CR3 integrin activation”
- Moalli F et al “Therapeutic potential of the humoral pattern recognition
receptor PTX3 in chronic lung infection by Pseudomonas aeruginosa”
Innochem
- Moalli F et al “Therapeutic potential of the humoral pattern recognition
receptor PTX3 in chronic lung infection by Pseudomonas aeruginosa”
Roma
- Moalli F et al “Potenziale terapeutico della pentrassina lunga PTX3
nelle infezioni croniche indotte da Pseudomonas aeruginosa” Firenze
- Moalli F et al “Role of the long pentraxin PTX3 in chronic lung infection
by Pseudomonas aeruginosa” Capo Caccia 2010
- Moalli F et al “Role of complement and FcgammaR in the protective activity of the long pentrazin PTX3 against Aspergillus fumigatus” Rome,
4-6 February 2010
- Paroni M et al “Therapeutic potential of the humoral pattern recognition
protein PTX3 in a murine model of Pseudomonas aeruginosa chronic
infection” The 22nd Annual NACFC, Orlando October 23-25 2008
• FFC Project#15/2008 “Effects of azithromycin (AZM) on Pseudomonas-induced chronic lung inflammation in cystic fibrosis”
Teresinha Leal (Department of Clinical Chemistry, Université Catholique de Louvain, St. Luc University Hospital) Pierluigi Mauri (Ist.
Tecnologie Biomediche CNR, Segrate Milano), Claudio Sorio (Dipart.
Patologia, Patologia Generale, Università di Verona)
Publications
- Sorio C. et al. “The role of macrophages and their scavenger receptors
in cystic fibrosis”, 2009 J Leucok Biol. Sep;86 (3) 465-8.
- Bergamini G. et al. “Pseudomonas aeruginosa released proteins: effects
on cystic fibrosis airways and consequences of oxygen limitation in
clinical and laboratory strains” (2010) Submitted
- Bergamini G. et al. “MudPIT analysis of released proteins in Pseudomonas aeruginosa laboratory and clinical strains in relation to pro-inflammatory effects” Integr Biol (Camb). 2012 Mar;4(3):270-9
Abstracts
- Cigana C. et al. “Proteins released from Pseudomonas aeruginosa (Pa)
referent and clinical strains under microaerobiosis and their effects on
cystic fibrosis airways” 31st European Cystic Fibrosis Conference, 1114 June 2008, Prague, Czech Republic, J Cystic Fibrosis, vol. 7 (2),
June 2008.
- Cigana C et al. “MudPIT analysis of Pseudomonas aeruginosa secretome: consequences of oxygen limitation in clinical and laboratory
strains” 31st European Cystic Fibrosis Conference, 11-14 June 2008,
Prague, Czech Republic, J Cystic Fibrosis, vol. 7 (3), June 2008 pp.
S16
- Bergamini G. et al. “Proteomic analysis of proteins released from
Pseudomonas aeruginosa clinical and laboratory strains: effect of azithromycin” 23rd Annual North American Cystic Fibrosis Congress,
Minneapolis, Minnesota, 15-17 October 2009
- Bergamini et al. “Proteomic analysis of proteins released from Pseudomonas aeruginosa clinical and laboratory strains: effects of azithromycin” New Frontiers in Basic Science of Cystic Fibrosis. Tavira (Portugal),
April 15-19 (2009) Journal of Cystic Fibrosis, (2009) Vol 9, Supplement
1, p. S40
- Bergamini G et al. “Proteomic analysis of proteins released from Pseudomonas aeruginosa clinical and laboratory strains: effects of azithromycin.” Pediatric Pulmonology, (2009)Vol 44, Supplement 32, p 242.
- Melotti P. et al. “Effects of Azithromycin on regulation of metalloproteases released by Pseudomonas aeruginosa (Pa) clinical strains” NACFC
2012, Orlando, Florida, USA
• FFC Project#5/2009 “Functional evaluation of CFTR in blood leukocytes in human subjects as a new tool for diagnostic and clinical
research applications”
Claudio Sorio (Dipart. Patologia, Patologia Generale, Università di Verona), Paola Melotti (Lab. Patologia Molecolare – Centro FC – Ospedale Civile Maggiore – Verona), Mario Rosario Buffelli (Dipartimento
di Scienze Neurologiche e della Visione- Sez. Fisiologia, Policlinico
Verona)
Publications
- Melotti P. et al. “Evaluation of Cystic Fibrosis Conductance Transmembrane Regulator (CFTR) expression and activity in human monocytes
and possible clinical application” Submitted for publication
- Sorio C. et al. “Defective CFTR expression and function are detectable
in blood monocytes: development of a new blood test for cystic fibrosis” PloS One, 2011; 6(7): e22212. Published online 2011 July 21.
Abstracts
- Sorio C. et al. “Defective CFTR expression and function are detectable
in blood monocytes: development of a new blood test for cystic fibrosis” Young Investigators Meeting, Lille (France) August 2010
- Sorio C. et al. “Analysis of CFTR function in human monocytes” European Respiratory Society Annual Congress held in Barcelona (Spain) in
September 2010, abstract # 251869
-S orio C. et al. “Functional evaluation of Cystic Fibrosis Transmembrane
Conductance Regulator (CFTR) in human monocytes” J Cystic Fibrosis
vol. 8, suppl. 2, June 2009: S22, abstract # 86.
-S orio C. et al. “Measurement of CFTR expression and function in human
leukocytes: new assays for the management of Cystic Fibrosis” Pediatric
Pulmonology suppl. 33, 2010: 287, abstract # 192
- Sorio C. et al. “Defective CFTR expression and function are detectable
in human monocytes: a potential new blood test for cystic fibrosis”
FEBS Workshop on “Cell Biology and Pharmacology of Mendelian Disorders”, Vico Equense, Napoli, Italy, 7-11 October 2011
• FFC#17/2009 “Immune evasion strategies underlining the adaptation of Pseudomonas aeruginosa to the airways of cystic fibrosis patients”
Maria Lina Bernardini (Dipartimento di Biologia Cellulare e dello
Sviluppo Università “La Sapienza” Roma), Antonio Molinaro (Dipartimento di Chimica organica e Biochimica – Università degli Studi di
Napoli), Allaoui Abdelmounaaim (Laboratorio di Batteriologia Molecolare – Facoltà di Medicina – Libera Università di Bruxelles)
Publications
- Cigana C. et al. “Dampening Host Sensing and Avoiding Recognition in Pseudomonas aeruginosa Pneumonia” J Biomed Biotechnol.
2011;2011:852513
• FFC Project#19/2009 “Role of CFTR-Connexin interaction on PGE2
signaling and inflammation: implication for cystic fibrosis”
Marc Chanson (Dip. Pediatria – Università di Ginevra), Maria Cristina
Dechecchi (Lab. di Patologia Molecolare, Lab. Analisi Chimico-Cliniche ed Ematologiche, Azienda Ospedaliero Universitaria di Verona)
Publications
- Scheckenbach KE L. et al. “PGE2 Regulation of CFTR activity and air
surface liquid volume requires Gap Junctional Communication” doi:
10.1165/rcms.2009-0361OC
- Losa D. et al., “Connexins as therapeutic targets in lung disease”Expert
Opin Ther Targets 2011;15:989-1002. Review
Abstracts
- Losa D. et al., “Gap Junctions Contribute To Airway Surface Liquid Homeostasis in Human Airway Epithelial Cells” April 07-10 2010 Carcavelos, Portugal. ECFS Basic Science Conference, oral presentation by
Losa Davide (Novartis Young Fellows Travel Award)
- Chanson M. et al., “PGE2 Regulation of CFTR Activity and Airway Surface Liquid Volume Requires Gap Junctional Communication” August
08-13 2010 Saxtons River, Vermont, USA. FASEB Summer Research
Conferences “The Lung Epithelium in Health and Disease”, poster presentation
- Losa D. et al., “Pseudomonas aeruginosa Increase Gap Junction Channels In Calu-3 Cells By A TLR5-Dependent Mechanism” March 30 to
April 2 2011 Tirrenia-Pisa, Italy. ECFS Basic Science Conference, poster
presentation
- Losa D. et al., “Cx43 participates in the airway epithelium defense
against Pseudomonas aeruginosa infection by a TLR5-dependent mechanism” August 6-11 2011 Ghent, Belgium. International Gap Junction Conference, oral presentation
- Losa D. et al., “Cx43 participates in the airway epithelium defense
against Pseudomonas aeruginosa infection by a TLR5-dependent mechanism” September 6 2011 Bern, Switzerland. Annual Meeting of the
Swiss Physiological Society, oral presentation by Losa Davide (“AsherHess Prize – Young Investigator Award” for the best oral presentation).
89
• FFC Project# 21/2009 “Mechanisms of bactericidal activity of human macrophages and influence of CFTR mutations”
Paola Del Porto (Dipartimento di Biologia cellulare e dello Sviluppo
– Università degli Studi “La Sapienza” – Roma); Fiorentina Ascenzioni (Dipartimento di Biologia cellulare e dello Sviluppo – Università
degli Studi “La Sapienza” – Roma); Serena Quattrucci (Centro Fibrosi
Cistica, Dip. Pediatria – Università di Roma “La Sapienza”)
Publications
- Del Porto P. et al. “Dysfunctional CFTR Alters the Bactericidal Activity of Human Macrophages against Pseudomonas aeruginosa” PloS
One.6(5):e19970
- Cifani N. et al. “Reactive-oxygen-species-mediated P. aeruginosa killing
is functional in human cystic fibrosis macrophages” PLoS One. 2013
Aug 19;8(8):e71717. doi: 10.1371/journal.pone.0071717.
Abstracts
- Cifani N. et al., Bactericidal activity of human CF macrophages against
Pseudomonas aeruginosa. 34th European Cystic Fibrosis Conference;
8-11 June 2011; Hamburg Germany
• FFC Project# 22/2009 “Origin of lung fluid gamma-glutamyltransferase and its effects in modulation of antioxidant balance, inflammation and CF respiratory dysfunction”
Alfonso Pompella (Dipart. Patologia Sperimentale, Biotec. Mediche,
Infettivologia ed Epidemiologia – Univ. Pisa)
Publications
- Bergamini G et al “Effects of azithromycin (AZM) on glutathione-s-transferases (GST)s in cystic fibrosis airway cells” Am. J. Respir. Cell. Mol.
Biol. 41: 199-206, 2009
- Bramanti E et al “Exogenous vs. endogenous γ-glutamyltransferase activity: implications for the specific determination of S-nitrosoglutathione in
biological samples” Arch. Biochem. Biophys. 487: 146-52, 2009.
- Bramanti E et al “The determination of S-nitrosothiols in biological samples- procedures, problems and precautions” Life Sci. 2010 (in press)
- Corti A. et al. “Contribution by plymorphonucleate granulocytes to elevated Gamma-glutamyltransferase in cystic fibrosis sputum” PloS One.
2012;7(4):e34772. Epub 2012 Apr 4.
- Corti A. et al. “γ-Glutamyltransferase catabolism of S-nitrosoglutathione
modulates IL-8 expression in cystic fibrosis bronchial epithelial cells”
Free Radic Biol Med. 2013 Jun 29;65C:360-370.
• FFC Project# 11/2010 “Development of new therapeutic approaches
against microbial infection in cystic fibrosis patients: biochemical
analysis of cell wall fragments”
Antonio Molinaro (Dip. Chimica Organica e Biochimica, Università di Napoli), Maria Lina Bernardini (Dip. Biologia Cellulare e dello
Sviluppo, Università La Sapienza, Roma), Gerd Döring (Institute of
Medical Microbiology and Hygiene, University of Tübingen
Publications
- Ieranò T. et al. “Molecular Modeling Study of the Carbohydrate region
of the Endotoxin from Burkholderia cenocepacia ET-12”, Eur. J. Org.
Chem. 2011, 5114-5122
- Loutet S. A. et al. “Transcriptional responses of Burkholderia cenocepacia to polymyxin B in isogenic strains with diverse polymyxin B
resistance phenotypes”, BMC Genomics 2011, 12:472
- De Castro C. et al. “Bacterial Lipopolysaccharides in plant and mammalian innate immunity” Protein Pept Lett. 2012 Oct 1;19(10):1040-4
- Hamad MA. Et al. “Aminoarbinose modification of the Burkholderia
cenocepacia lipopolysaccharide (LPS) is essential for intrinsic antimicrobial peptide resistance and proper functioning of the LPS export
pathway” Mol Microbiol. 2012 Sep;85(5):962-74
- Marchetti R. et al. “Burkholderia cenocepacia lectin A binding to
heptoses from the bacterial lipopolysaccharide” Glycobiology, 2012
Oct;22(10):1387-98
• FFC Project#12/2010 “Calcium signal and PKC as targets of Pseudomonas aeruginosa infection”
Paolo Pinton (Dip. Medicina Sperimentale e Diagnostica, Università
di Ferrara)
Publications
- Patergnani S. et al. “Calcium signaling around Mitochondria Associated Membranes (MAMs)” Cell Commun Signal 2011, 9:19
- Giorgi C. et al. “Mitochondria associated membranes (MAMs) as critical hubs for apoptosis” Communicative&Integrative Biology 4:3, 334335; May-June 2011
- Giorgi C. et al. “Mitochondrial calcium homeostasis as potential target
for mitochondrial medicine” Mitochondrion. 2012 Jan;12(1):77-85
- Bononi A. et al. “Protein Kinases and phosphatase in the Control of cell
fate” Enzyme Research 2011;2011:329098. Epub 2011 Sep 4.
- Suski J. Et al. “p66Shc aging protein in control of fibroblasts cell fate”
Int. J. Mol. Sci. 2011;12(8):5373-89. Epub 2011 Aug 22.
90
- Giorgi C. et al. “Translocation of signaling proteins to the plasma membrane revealed by a new bioluminescent procedure” BMC Cell Biology
2011, 12:27
- Suski J. et al. “Mitochondrial tolerance to drugs and toxic agents in
ageing and disease” Current Drug Targets, 2011, 12, 827-849
- Pinton P. et al. “The role of PML in the control of apoptotic cell fate: a
new key player at ER-mitochondria sites” Cell Death and Differentiation (2011) 18, 1450-1456
- Bezzerri V. et al. “Phospholipase C-{beta}3 is a key modulator of IL-8
expression in cystic fibrosis bronchial epithelial cells” J Immunol
186(8):4946-58
- Bononi A. et al. “Mitochondria-associated membranes (MAMs) as
hotspot Ca2+ Signaling units” Adv Exp Med Biol 740:411-38
- Marchi S. et al. “Mitochondria-ROS crosstalk in the control of cell death and aging” J Signal Transduct 2012:329635
- Rimessi A. et al. “The selective inhibition of nuclear PKCζ restores the
effectiveness of chemotherapeutic agents in chemoresistant cells” Cell
Cycle 11(5):1040-48
- Anelli T. et al. “Ero1α Regulates Ca2+ Fluxes at the Endoplasmic
Reticulum-Mitochondria Interface (MAM)” Antioxid Redox Signal
16(10):1077-87
- Bonora M. et al. “ATP synthesis and storage” Purinergic Signalling,
8:343–357
- Giorgi C. et al. “Mitochondrial Ca2+ and apoptosis” Cell Calcium
52:36-43.
- Marchi S. et al. Selective modulation of subtype III IP3R by Akt regulates ER Ca2+ release and apoptosis” Cell Death Dis 3:e304
- Diogo C.V. et al. “Cardiac mitochondrial dysfunction during hyperglycaemia: the role of oxidative stress and p66Shc signaling” Int J Biochem
Cell Biol. 2012 Jul 31
- Lebiedzinska M. et al. “Disrupted ATP synthase activity and mitochondrial hyperpolarisationdependent oxidative stress is associated with
p66Shc phosphorylation in fibroblasts of NARP patients” Int J Biochem
Cell Biol. 2012 Jul 31
- Bressan E. et al. “Donor age-related biological properties of human
dental pulp stem cells change in nanostructured scaffolds” Plos One (in
press)
- Suski JM et al. “Guanosine diphosphate exerts a lower effect on superoxide release from mitochondrial matrix in the brains of uncoupling
protein-2 knockout mice: New evidence for a putative novel function
of uncoupling proteins as superoxide anion transporters” Biochem Biophys Res Commun (in press)
• FFC Project#15/2010 “Evaluation of the usefulness of therapeutic
approaches aiming at increasing glutathione levels in the airways
of Cystic Fibrosis patients to control lung infections and bacterialinduced damage”
Andrea Battistoni (Dip. Biologia, Università di Roma Tor Vergata, Roma)
Publications
- D’Orazio M. et al. “Extracellular Glutathione Decreases the Ability of
Burkholderia cenocepacia to Penetrate into Epithelial Cells and to Induce an Inflammatory Response” PLoS One, 2012;7(10):e47550
Abstracts
- Ciavardelli D. et al. “Proteomics and ionomics profiling reveals significant alterations of 14-3-3 signalling pathway and calcium homeostasis
in cystic fibrosis cells”
• FFC Project#16/2010 “Modulation of sphingolipid metabolism as a
strategy for the treatment of CF lung inflammation”
Maria Cristina Dechecchi (Lab Patologia Molecolare, Lab Analisi
chimico Cliniche ed Ematologiche, Az Osp Univ, Verona); Roberto
Gambari (Dip. Biochimica e Biologia Molecolare – Univ Ferrara)
Publications
- Dechecchi MC. et al., “Modulators of Sphingolipid Metabolism Reduce
Lung Inflammation” Am J Respir Cell Mol Biol, In press
- Dechecchi MC. et al., “Pharmacological modulators of sphingolipid
metabolism for the treatment of cystic fibrosis lung inflammation” In:
Cystic Fibrosis. ISBN 979-953-307-059-8, edited by: Dr. Dinesh D.
Sriramulu, Germany
- Galli F. et al. “Oxidative stress and antioxidant therapy in cystic fibrosis”
Biochim Biophys Acta. 2012 May;1822(5):690-713
Abstracts
- Dechecchi MC. et al., “Down modulation of neutrophil chemotactic
signalling by targeting the metabolism of sphingolipids” Pediatr. Pulmonol.2010, 24th Annual North American Cystic Fibrosis Conference,
Baltimore, MD, U.S.A., 2010 (poster)
- Dechecchi MC et al., “Down modulation of neutrophil chemotactic
signalling by targeting the metabolism of sphingolipids” Pediatr. Pulmonol.2010 24th Annual North American Cystic Fibrosis Conference,
Baltimore, MD, U.S.A., 2010
- Dechecchi MC et al. “Down modulation of neutrophil chemotactic
signalling by targeting the metabolism of sphingolipids” Pediatr. Pulmonol.2010 24th Annual North American Cystic Fibrosis Conference,
Baltimore, MD, U.S.A., 2010
- Dechecchi MC. et al. “Inhibitors of glucosylceramide synthase (GluCerT) reduce the transcription of IL-8 induced by P. aeruginosa in CF
bronchial cells” ECFC Basci Science Conference Tirrenia - Pisa, Italy 30
March - 2 April 2011
- Dechecchi MC et al., “Inhibitors of glucosylceramide synthase (GluCerT) reduce the transcription of IL-8 induced by P.aeruginosa in CF
bronchial cells” New Frontiers in Basic Science of Cystic Fibrosis, Tirrenia (Pisa), 30 March-2 April 2011
- Tebon M. et al. Miglustat reduces lung inflammation in vitro and in
vivo”, 5th European CF Young Investigator Meeting, Lille, France, 2326 August 2011
- Dechecchi MC et al., “Anti-inflammatory effect of miglustat: sphingolipid metabolism as a therapeutic target for cystic fibrosis lung inflammation” FEBS Workshop: Cell Biology and Pharmacology of Mendelian
Disorders, Vico Equense (Naples), 7-11 october 2011.
- Dechecchi MC. et al., “Inhibitors of glucosylceramide synthase (GluCerT) reduce the transcription of IL-8 induced by P.aeruginosa in CF
bronchial cells” New Frontiers in Basic Science of Cystic Fibrosis, Tirrenia (Pisa), 30 March-2 April 2011
- Tebon M. et al., “Miglustat reduces lung inflammation in vitro and in
vivo” 5th European CF Young Investigator Meeting, Lille, France, 23 –
26 August 2011
- Dechecchi MC. et al., “Anti-inflammatory effect of miglustat: sphingolipid metabolism as a therapeutic target for cystic fibrosis lung inflammation” FEBS Workshop: Cell Biology and Pharmacology of Mendelian
Disorders, Vico Equense (Naples), 7-11 october 2011.
- Tebon M. et al. “Targeting enzymes involved in the metabolism of glucosylceramide to modulate transcription of IL-8 gene in CF epithelial
cells” 9th ECFS Basic Science Conference, Sainte-Maxime, France from
28 March - 1 April 2012
- Dechecchi C. et al. “Inhibitors of glucosylceramide synthase (GluCerT) reduce the transcription of IL-8 induced by P. aeruginosa in CF
bronchial cells” 9th ECFS Basic Science Conference, 24 March-1 April
2012, Sainte-Maxime, France
- Dechecchi C. et al. “Iminosugar-based inhibitors of ceramide glucosyltransferase (GlcCerT) and non-lysosomal glucosylceramidase (GBA2)
reduce the inflammatory response to P.aeruginosa in CF bronchial epithelial cells” NACFC 2012, Orlando, USA
• FFC Project# 17/2010 “Molecular characterization of trimethylangelicin (TMA) and structurally-related compounds in CF lung disease: anti inflammatory effects and potentiation of the CFTR biological
activity”
Roberto Gambari (Dip. Biochimica e Biologia Molecolare, Università
di Ferrara); Francesco Dall’Acqua (Dip. Scienze Farmaceutiche, Università di Padova)
Publications
- Borgatti M. et al. “Development of a novel furocumarin derivative inhibiting NF-κB dependent biological functions: desing, synthesis and
biological effects” Eur J Med Chem 2011, Oct;46(10):4870-7
- Borgatti M. et al. “Bergamot (Citrus bergamia Risso) fruit extract and identified components alter expression of interleukin 8 gene in cystic fibrosis
bronchial epithelial cells lines” BMC Biochem, 2011 Apr 15; 12:15
- Mazzitelli S. et al. “Encapsulation of eukaryotic cells alginate microparticles: cell signaling by TNF-alpha through capsular structure of cystic fibrosis cells” J Cell Commun Signal, 2011 Jun;5(2):157-65 Epub 2010 Nov 25
- Tamanini A. et al. “Trimethylangelicin Reduces IL-8 Transcription and
Potentiates CFTR Function” Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2011
Mar;300(3):L380-90
- Hau D. K. et al. “In vivo anti-tumoral activity of corilagin on Hep3B
hepatocellular carcinoma” Phytomedicine, 2010 Dec 15;18(1):11-5
- Piccagli L. et al. “Virtual screening against nuclear factor κB (NF-κB) of a
focus library: identification of bioactive furocoumarin derivatives inhibiting NF-κB dependent biological functions involved in cystic fibrosis”
Bioorg Med Chem, 2010 Dec 1;18(23):8341-9
- Borgatti M. et al. “Induction by TNF-α of IL-6 and IL-8 in cystic fibrosis
bronchial IB3-1 epithelial cells encapsulated in alginate microbeades”
J Biomed Biotechnol, 2010; 2010. Pii907964. Epub 2010 Sep 8
- Gambari R. “Recent patents on the therapy based on the transcription
factor decoy approach” Expert Opinion on Therapeutic Patents, 2011
Nov;21(11):1755-71
- Lampronti I. et al. “Modulation of the expression of the proinflammatory
IL-8 gene in cystic fibrosis cells by extracts deriving from olive mill waste water” Evid Based Complement Alternat Med. 2013;2013:960603.
doi: 10.1155/2013/960603. Epub 2013 Jul 7.
• FFC Project# 18/2010 “Infections in cystic fibrosis: role of the long
pentraxin PTX3 in host resistance and as therapeutic agent”
Cecilia Garlanda (Fondazione Humanitas per la Ricerca, Milano);
Alessandra Bragonzi (Infections and Cystic Fibrosis Unit, Division of
Immunology, Transplantation and Infectious Disease, H. S. Raffaele,
Milano)
Publications
- Moalli F. et al. “The therapeutic potential of the humoral pattern recognition molecule PTX3 in chronic lung infection caused by Pseudomonas aeruginosa”, J Immunol, 2011 May 1;186(9):5425-34
- Chiarini M. et al. “PTX3 genetic variations affect the risk of Pseudomonas aeruginosa airway colonization in cystic fibrosis patients” Genes
Immun. 2010 Dec;11(8):665-70.
- Inforzato A. et al., “The long pentraxin PTX3 at the crossroads between innate immunity and tissue remodeling” Tissue Antigens. 2011
Apr;77(4):271-82.
- Moalli F et al., “Pathogen recognition by the long pentraxin PTX3” J
Biomed Biotechnol, 2011;2011:830421. Epub 2011 Jun 2.
- Moalli F. et al. “Role of complement and FCγ receptors in the protective
activity of the long pentraxin PTX3 against Aspergillus fumigates” Blood, 2011 116:5170-5180
- Garlanda C. et al., “Role of Complement and Fcγ Receptors in the protective activity of the long pentraxin PTX3 against Aspergillus fumigatus and
Pseudomonas aeruginosa” Innate Immunity: Mechanisms Linking with
Adaptive Immunity. June 7 - 12, 2010. Trinity College Dublin, Ireland
- Garlanda C., “Infections in cystic fibrosis: role of the long pentraxin PTX3 in
host resistance and as therapeutic agent”, VIII Italian Convention of Researchers in Cystic Fibrosis, Verona, Italy, December 2-4, 2010
- Garldanda C., “Role of the long pentraxin PTX3 in chronic lung infection by Pseudomonas aeruginosa” SIICA 7th National Conference”,
Bari, Italy, May 26-29, 2010
- Garlanda C., “The therapeutic potential of the humoral pattern molecule PTX3 in chronic lung infection caused by Pseudomonas aeruginosa”
5th ENII EFI/EJI Summer School in advanced immunology”, Capo Caccia, Sardinia, Italy, May 9-16, 2010
- Moalli F. et al. “Role of Complement and Fcγ Receptors in the protective activity of the long pentraxin PTX3 against Aspergillus fumigatus”
Innate Immunity: Mechanisms Linking with Adaptive Immunity, Trinity
College Dublin, Dublin, Ireland, June 7-12, 2010
- Paroni M. et al. “Therapeutic potential of the long pentraxin PTX3 in
a murine model of Pseudomonas aeruginosa chronic lung infection”
24th Annual North American Cystic Fibrosis Conference, Baltimore,
USA, October 21-23, 2010
- Moalli F. et al. “Role of Complement and Fcγ Receptors in the protective activity of the long pentraxin PTX3 against Aspergillus fumigatus and
Pseudomonas aeruginosa”, Toll2011 Meeting, Decoding Innate Immunity, Riva del Garda, Italy, May 4-7, 2011
- Garlanda C. et al., “Role of Complement and Fcγ Receptors in the protective activity of the long pentraxin PTX3 against Aspergillus fumigatus
and Pseudomonas aeruginosa”, Toll2011 Meeting, Decoding Innate
Immunity, Riva del Garda, Italy, May 4-7, 2011
- Doni A. et al. “Interactions of the humoral pattern recognition molecule PTX3 with the complement system” Immunobiology. 2012
Nov;217(11):1122-8
- Inforzato A. et al. “Pentraxin in humoral innate immunity” Adv Exp Med
Biol. 2012;946:1-20
- Paroni M. et al. “Response of CFTR-deficient mice to long-term Pseudomonas aeruginosa chronic infection and PTX3 therapeutic treatment” J
Infect Dis. 2012 Oct 18. [Epub ahead of print]
- Véliz Rodriguez T. et al. “Role of Toll interleukin-1 receptor (IL-1R) 8,
a negative regulator of IL-1R/Toll-like receptor signaling, in resistance
to acute Pseudomonas aeruginosa lung infection” Infect Immun. 2012
Jan;80(1):100-9
• FFC Project# 20/2010 “Identification of agents with multiple favourable activities as potential treatments for cystic fibrosis”
Annamaria Naggi (Ist. di Ricerche Chimiche e Biochimiche “G. Ronzoni”, Milano), Edwin A. Yates (School of Biological Science, University of Liverpool), Janis Shute (Div. Pharmacol. Pharmacy and Biomolecular Science, Univ. Portsmouth)
Abstracts
- Veraldi N. et al. “Heparin derivatives as potential anti-inflammatories
in cystic fibrosis treatment” XIII CSCC, Certosa di Pontignano, June 2427, 2012
• FFC Project#21/2010 “Th17 responses in Cystic fibrosis: paving the way
for novel anti-inflammatory strategies and immunogenetic screening“
Luigina Romani (Dip. Medicina Sperimentale e Scienze Biomediche,
Università di Perugia)
Publications
- Sorci G. et al. “The danger signal S100B integrates pathogens- and
91
danger-sensing pathways to restrain inflammation” PLoS Pathog. 2011
Mar;7(3):e1001315
- Romani L. “Immunity to fungal infections” Nat Rev Immunol. 2011
Apr;11(4):275-88
- Zelante T. et al. “IL-22 in antifungal immunity” Eur J Immunol. 2011
Feb;41(2):270-5
- Cunha C. et al. “Genetically-determined hyperfunction of the S100B/
RAGE axis is a risk factor for Aspergillosis in Stem Cell transplant recipients” PLoS One. 2011;6(11):e27962. Epub 2011 Nov 17.
- Cunha C. et al. “Immunogenetic profiling to predict risk of invasive fungal diseases: where are we now?” Immunol Invest. 2011;40(7-8):723-34.
- Carvalho A. et al. “Immunotherapy of aspergillosis” Clin Microbiol Infect. 2012 Feb;18(2):120-5.
- Zelante T. et al. “Sensing of mammalian IL-17 regulates fungal adaptation and virulence” Nat Commun. 2012 Feb 21;3:683. doi: 10.1038/
ncomms1685.
- Cunha C. et al. “Host genetics and invasive fungal diseases: towards
improved diagnosis and therapy?” Expert Rev Anti Infect Ther. 2012
Mar;10(3):257-9.
- Carvalho A. et al. “Host defense pathways against fungi: the basis for
vaccines and immunotherapy” Front Microbiol. 2012;3:176.
- Cunha C. et al. “DAMP signaling in fungal infections and diseases”
Front Immunol. 2012;3:286.
- Iannitti RG. et al. “Th17/Treg imbalance in murine cystic fibrosis is
linked to indoleamine 2,3-dioxygenase deficiency but corrected by
kynurenines” Am J Respir Crit Care Med. 2013 Mar 15;187(6):609-20
Abstracts
- Iannitti RG. et al. “Aspergillosis in Cystic Fibrosis: a multifactorial disease?” “5th Advances Against Aspergillosis” Istanbul, 2012 January 26-28
- Romani L. “Controversies in immunology: excessive inflammation in
Aspergillosis” “5th Advances Against Aspergillosis” Istanbul, 2012 January 26-28
- Carvalho A. “Cracking the genetic code for susceptibility to aspergillosis
in immunodeficient patients” Gordon Research Conference – Immunology of fungal infections, Galveston (Texas), January 15-22, 2011
- Romani L. “Immunity to fungi: what is required?” EBMT Annual Meeting, Paris (France), April 3-6, 2011
• FFC Project#18/2011 “Inflammasome activation and IL-1β mediated
inflammation triggered by Pseudomonas aeruginosa: a rationale for
novel therapeutic approaches in cystic fibrosis patients”
Maria Lina Bernardini (Dip. Biologia e Biotecnologie, Università
“La Sapienza”, Roma), Antonio Molinaro (Dip. Chimica organica
e biochimica, Università di Napoli), Cecilia Garlanda (Fondazione
Humanitas per la Ricerca, Milano), Abdelmounaaim Allaoui (Lab.
Batteriologia Molecolare - Facoltà di Medicina - Libera Università di
Bruxelles)
Publications
- Garlanda C. et al. “Decoys and Regulatory “Receptors” of the IL-1/
Toll-Like Receptor Superfamily” Front Immunol. 2013 Jul 9;4:180. doi:
10.3389/fimmu.2013.00180. eCollection 2013.
- Riva F. et al. “TIR8/SIGIRR is an Interleukin-1 Receptor/Toll Like Receptor Family Member with Regulatory Functions in Inflammation
and Immunity” Front Immunol. 2012 Oct 29;3:322. doi: 10.3389/fimmu.2012.00322. eCollection 2012.
• FFC Project# 20/2011 “Host Response to Pseudomonas aeruginosa
adaptation during airway chronic infection“
Cristina Cigana (Divisione di Immunologia, Trapianti e Malattie infettive – Istituto San Raffaele, Milano)
Publications
- Lorè N. I. et al. “Cystic fibrosis-niche adaptation of Pseudomonas aeruginosa reduces virulence in multiple infection hosts” PLoS One.
2012;7(4):e35648. Epub 2012 Apr 25
Abstracts
- Cigana C. et al. “Adaptation of P. aeruginosa in cystic fibrosis airways affects
the host immune-response” NACFC, 2011, Anaheim, California, USA
- Cigana C. et al. “Cystic fibrosis adaptation of Pseudomonas aeruginosa
modulates innate immune system and tissue damage control” Cytokines 2012, 10th Joint Annual Meeting, 11-14 September 2012, Geneva,
Switzerland
- Cigana C. et al. “Host response to Pseudomonas aeruginosa adaptation
during chronic infection” 35th European Cystic Fibrosis Conference,
6-9 June 2012, Dublin, Ireland
- Lorè N.I. et al. “Adaptation of Pseudomonas aeruginosa in cystic fibrosis airways affects the host immune-response” VI European CF Young
investigator meeting, Paris, France, 2012
- Cigana C. et al. “Cystic fibrosis-adaptation of Pseudomonas aeruginosa
modulates innate immune system detection and tissue damage control” NACFC 2012, Orlando, Florida, USA
92
- Cigana C. et al. “Defining critical players in inflammation and tissue
damage during infection with Pseudomonas aeruginosa clinical isolates in mice” NACFC 2013, Salt Lake City, Utah, USA
•FFC Project#22/2011 “Targeting ceramide metabolism as a pharmacological strategy in cystic fibrosis”
Riccardo Ghidoni (Lab. Biochimica e Biologia Molecolare, Dip. Medicina, Osp. S. Paolo, Università di Milano)
Publications
- Caretti A. et al. “Anti-inflammatory action of lipid nanocarrier-delivered myriocin: therapeutic potential in cystic fibrosis” Biochim Biophys
Acta. 2013 Oct 18. pii: S0304-4165(13)00458-3. doi: 10.1016/j.bbagen.2013.10.018. [Epub ahead of print]
• FFC Project#23/2011 “Polyethylenimine-engineered respirable particles delivering a decoy oligonucleotide to NF-kB: a novel combination therapy for cystic fibrosis?”
Fabiana Quaglia (Dip. Chimica Farmacologica e Tossicologica, Università “Federico II”, Napoli), Rosa Carnuccio (Dip. Farmacologia
Sperimentale, Università “Federico II”, Napoli)
Publications
- Ungaro F. et al. “PEI-Engineered Respirable Particles Delivering a Decoy
Oligonucleotide to NF-κB: Inhibiting MUC2 Expression in LPS-Stimulated Airway Epithelial Cells” PLoS One. 2012;7(10):e46457
- Ungaro F. et al. “Engineered PLGA nano- and micro-carriers for pulmonary delivery: challenges and promises” J Pharm Pharmacol. 2012
Sep;64(9):1217-35
- De Stefano D. et al. “A decoy oligonucleotide to NF-κB delivered through inhalable particles prevents LPS-induced rat airway inflammation”
Am J Respir Cell Mol Biol. 49(2013):288-95.
Abstracts
- De Stefano D. et al. “NF-κB decoy ODN release from respirable and
biodegradable PEI/PLGA particles inhibits MUC2 expression il LPSstimulated human lung cells” 35° Congresso Nazionale della Società
Italiana di Farmacologia, Bologna, 2011
- Ungaro F. et al. “Engineering inhalable particles for local and prolonged delivery of an oligonucleotide decoy to nuclear factor-κb” 8th
World Meeting on Pharmaceutics, Biopharmaceutics and Pharmaceutical Technology, March 19-22, 2012, Istanbul, Turkey.
- Ungaro F. et al. “Engineered respirable carriers for the sustained delivery
of drugs to the lungs” XXII Simposio ADRITELF “1972-2012: 40 anni di
Tecnologia Farmaceutica”, September 13-16, 2012, Firenze, Italy
- Ungaro F et al. “Improving therapy of lung inflammation by inhalable powders for prolonged release of a decoy oligonucleotide against
NF-κB” 3rd Conference on Innovation in Drug Delivery: Advances in
Local drug Delivery, September 22-25, 2013, Pisa, Italy. Selected as
oral presentation.
- De Stefano D. et al. “A decoy oligonucleotide to NF-κB delivered through inhalable particles inhibits the lung inflammation induced by LPS in
rat” 36mo Congresso Nazionale della Società Italiana di Farmacologia,
October 23-26, 2013, Torino, Italy.
• FFC Project#14/2012 “Structure-activity relationships (SAR) of neoglycoconjugates derived from deoxynojirimycin as possible therapeutic agents for cystic fibrosis lung disease, by modulating the
metabolism of sphingolipids”
Maria Cristina Dechecchi (Lab. Patologia Molecolare, Laboratorio
Analisi AOUI, Verona), Fréderic Becq (Inst. Physiologie et Biologie
Cellulaires, Universitè de Poitiers, France)
Publications
- Lampronti I. et al. “Modulation fo the expression of the proinflammatory IL-8 gene in Cystic Fibrosis by extracts deriving from olive mill waste
water” Evid Based Complement Alternat Med. 2013;2013:960603. doi:
10.1155/2013/960603. Epub 2013 Jul 7
Abstracts
- Tebon M. et al. “Non-lisosomial beta-glucosidase 2 (GBA2) as a target
of the anti-inflammatory effect of miglustat” ECFS Basic Science Conference, 20-24 March 2013, Malaga, Spain
• FFC Project#15/2012 “The Heme-oxygenase 1 (HO-1) as modulator
of Cystic Fibrosis lung disease”
Valeria Raia (Dipartimento di Pediatria, Università “Federico II”, Napoli), Emanuela Bruscia (Dep. Pediatrics, Respiratory Medicine, Yale
University School of Medicine), Luigi Maiuri (IERFC, San Raffaele, MI)
Publications
- Zhang PX. et al. “Reduced caveolin-1 promotes hyperinflammation due
to abnormal heme oxygenase-1 localization in lipopolysaccharidechallenged macrophages with dysfunctional cystic fibrosis transmembrane conductance regulator” J Immunol. 2013 May 15;190(10):5196206. doi: 10.4049/jimmunol.1201607. Epub 2013 Apr 19.
Abstracts
- Villela V. et al. “The Heme-oxygenase 1 (HO-1) as modulator of cystic
fibrosis lung disease” 7th European CF Young investigators meeting,
February 27-March 1, 2013
• FFC Project#18/2012 “Cystic Fibrosis liver disease: the role of CFTR
as regulator of epithelial innate immunity”
Mario Strazzabosco (Dip. Medicina Clinica e Prevenzione, Università Milano-Bicocca, Milano)
Abstracts
- Fiorotto R. et al. Src tyrosine kinase mediates the increased TLR4-dependent stimulation of innate immune response to endotoxins in Cftrdefective cholangiocytes” annual meeting of the “American Association
for the Study Liver Diseases”, November 1st-5th 2013
- Fiorotto R. et al. “Src tyrosine kinase mediates the increased TLR4dependent stimulation of innate immune responses to endotoxins in
Cftrdefective cholangiocytes” Presented at ICI satellite meeting, SM7,
“Endotoxin, TLR4 signaling, and beyond”. Cinisello Balsamo (MI), Italy,
21st August 2013
5. CLINICAL RESEARCH
Ricerca clinica
• FFC Project#18/2004 “Early eradication of P. aeruginosa and subsequent colonization in cystic fibrosis patients”
Giovanni Taccetti (Dipart. di Pediatria, Centro Regionale FC, Azienda
Ospedaliera Universitaria Meyer)
Publications
- Taccetti G. et al. “Early eradication therapy against Pseudomonas Aeruginosa in cystic fibrosis patients” Eur Respir. J. 2005; 26: 458-461;
• FFC Project# 19/2004 “Quality control and update of follow-up data
in the Italian cystic fibrosis registry: a starting point for the analysis
of clinical data and the dissemination of results”
Anna Bossi (Ist. Statistica e Biometria - Univ. Milano)
Abstracts
- Bossi A. et al. “Cystic Fibrosis in adulthood: data from the Italian registry” 28th European CF Conference, Crete, Greece 22-25 June 2005;
- Piccinini P. et al. “Previsione a 5 anni del numero di pazienti adulti affetti da fibrosi cistica” III Congresso Nazionale SISMEC, Abano Terme:
28 settembre – 1 ottobre 2005;
• FFC Project 2005 “Infection Control”
Roberto Buzzetti (Fondazione per la Ricerca sulla Fibrosi Cistica)
Publications
- Buzzetti R. et al. “Controllo e prevenzione delle infezioni respiratorie
nel paziente affetto da fibrosi cistica” Edit. Fondazione per la Ricerca
sulla Fibrosi Cistica. Verona, 2005
- Festini F. et al. “Isolation measures for prevention of infection with
respiratory pathogens in cystic fibrosis: a systematic review” Journal of
Hospital Infection (2006) 64, 1-6
• FFC Project#16/2005 “Diabetes, glucose intolerance and hypoglycemia in Cystic Fibrosis”
Carla Colombo (Dipart. Pediatria - Centro FC - Fond. IRCCS Osp.
Maggiore Polic. Mangiagalli e Regina Elena – Milano), Alberto Battezzati (Fond. Centro San Raffaele del Monte Tabor – Milano)
Publications
- Battezzati A. et al. “Spontaneous hypoglycaemia in patients with cystic
fibrosis” European Journal of Endocrinology 2007; 156: 369-376
- Battezzati A. et al. “Identification of insulin secretory defects and insulin
resistance during oral glucose tolerance test in a cohort of cystic fibrosis
patients” Eur J Endocrinol. 2011 Jul;165(1):69-76. Epub 2011 Apr 18.
Abstracts
- Battezzati A. et al. “Cystic fibrosis related diabetes in anticipated by
reduced insulin secretion during OGTT” 13th Italian Cystic Fibrosis
Conference, Milan, 30 Nov. – 2 Dec. 2007, J. Cyst Fibrosis 2008; 7,
suppl. 3: pp. S22-S23.
- Battezzati A. et al. “Insulin secretory defects identified from OGTT
modelling are related to subsequent diabetes and worse pulmonary
function in CF patients” Pediatric pulmunology, Suppl. 31, 2008. 22nd
Annual North American Cystic Fibrosis Conference, Orlando, Florida,
22-25 October 2008, p. 344-345
• FFC Project 2006 “The CAIRO Project” (Analysis and review of the
international scientific literature from the CF registries)
Roberto Buzzetti (Componente del Comitato di Consulenza Scientifica della Fondazione per la Ricerca sulla Fibrosi Cistica), Donatello
Salvatore (U. O. Pediatria, Azienda Ospedaliera San Carlo, Potenza)
Publications
- Buzzetti R. et al. “An overview of international literature from cystic
fibrosis registries: 1. Mortality and survival studies in cystic fibrosis”,
Journal of Cystic Fibrosis 9 (2010) 75-83
- Salvatore D. et al. “An overview of international literature from cystic
fibrosis registries: 2. Neonatal screening and nutrition/growth”, Journal
of Cystic Fibrosis 9 (2010) 75-83
- Salvatore D. et al. “An overview of international literature from cystic
fibrosis registries: 3. Disease incidence, genotype/phenotype correlation,
microbiology, pregnancy, clinical complications, lung transplantation,
and miscellanea”, Journal of Cystic Fibrosis 10 (2011) 71 - 85
Abstracts
- Buzzetti R. et al. “Analysis and review of the international scientific
literature from the CF registries” NACF, Anaheim, California, October
3-6, 2007
- Salvatore D. et al. “The CAIRO Project (Comparative analysis of international CF registries overviewed): analysis and review of the scientific literature from CF registries”,13th Italian Cystic Fibrosis Conference, Milan, 30 Nov. - 2 Dec. 2007, J. Cyst Fibrosis 2008; 7, suppl.
3: pp. S8-S9
• FFC Project#19/2006 “Prolonging the duration on site of short peripheral venous catheters used to administer intravenous antibiotic
courses in adult subjects with cystic fibrosis. A randomized controlled
trial to evaluate the effect of different concentrations of antibiotic in
normal saline solution”
Filippo Festini (Dipart. Pediatria - Centro FC Ospedale Meyer- Firenze)
Abstracts
- Festini F. et al. “Prolonging the duration of peripheral venous catheters
in cystic fibrosis patients. Randomized controlled study on the effect of
different concentrations of antibiotics in normal saline solution” 13th
Italian Cystic Fibrosis Conference, Milan, 30 Nov. – 2 Dec. 2007, J. Cyst
Fibrosis 2008; 7, suppl. 3: p. S8.
• FFC Project#20/2006 “Prevention of pulmonary exacerbations in children with Cystic Fibrosis, through the modification of intestinal microflora”
Alfredo Guarino (Dipart. Pediatria - Univ. Federico II Napoli), Carla
Colombo (Dipart. Pediatria - Centro FC - Fond. IRCCS Osp. Maggiore
Polic. Mangiagalli e Regina Elena – Milano), Lorenzo Morelli (Tecnologie analitiche ed avanzate - Univ. Piacenza)
Publications
- Bruzzese E. et al. “Effect of Lactobacillus GG supplementation on pulmonary exacerbations in patients with cystic fibrosis: a pilot study” Clin
Nutr. 2007 Jun;26(3):322-8
Abstracts
- Guarino A. et al. “Probiotics in cystic fibrosis: help from old friends”
Pediatric pulmunology, Suppl. 31, 2008. 22nd Annual North American
Cystic Fibrosis Conference, Orlando, Florida, 22-25 October 2008, pp.
130-131.
• FFC Project#21/2006 “Efficacy of slow release insulin in cystic fibrosis
patients with glucide intolerance and clinical decay”
Laura Minicucci (Istituto G. Gaslini - Dip.to Pediatria - Centro FC, Genova); Riccardo Haupt (Istituto Gaslini, Sezione di Epidemiologia e
Biostatistica, Genova)
Publications
- Minicucci L. et al. “Slow-release insulin in cystic fibrosis patiens with
glucose intolerance: a randomized clinical trial” Pediatr Diabetes.
2011 Nov 8.
• FFC Project#16/2007 “Emission distance of Ps aeruginosa from the
respiratory tract of infected persons”
Cesare Braggion (Centro Reg. Toscano FC – Osp. Meyer – Firenze)
Publications
- Festini F. et al. “A 1-m distance is not safe for children with cystic fibrosis at risk for cross-infection with Pseudomonas aeruginosa” Am J Infect
Control 2010, Apr,38(3):244-5.
93
• FFC Project#17/2007 “Early antibiotic treatment in Ps aeruginosa eradication”
Giovanni Taccetti (Centro Reg. Toscano FC – Osp. Meyer Firenze), Cariani L. (Lab. Microbiol., Centro Reg. F.C. – Milano)
Publications
- Taccetti G. et al. “Early antibiotic treatment for Pseudomonas aeruginosa
eradication in patients with cystic fibrosis: a randomised multicentre study coming two different protocols” Thorax. 2012 Oct;67(10):853-859.
Epub 2012 Feb 29.
Abstracts
- Taccetti G. et al. “Early antibiotic treatment for Pseudomonas aeruginosa
eradication in cystic fibrosis patients: a randomised multicenter study
of two different protocols” 23rd Annual North American Cystic Fibrosis
Congress, Minneapolis, Minnesota, 15-17 October 2009.
- Taccetti G. et al. “Pseudomonas aeruginosa eradication in cystic fibrosis:
preliminary data from a randomized multi center study of two different
early antibiotic treatment protocols” The 24th Annual North American
CF Conference, October 21-23, 2010, Baltimore, Maryland
- Cocchi P et al “Diffusion of MRSA strains in the Italian CF population:
a multicenter study” The 24th Annual North American CF Conference,
October 21-23, 2010, Baltimore, Maryland
- Dolce D. et al “Immunological monitoring of P. aeruginosa eradication in
cystic fibrosis patients: comparison of methods” The 24th Annual North
American CF Conference, October 21-23, 2010, Baltimore, Maryland
- Dolce D. et al. “ Evaluation of antibody titer anti-P. aeruginosa in patients
undergoing eradication therapy” NACFC 2012, Orlando, USA
- Taccetti G. et al. “Is early eradication treatment against P. aeruginosa
associated with the emergence of other non-fermenter gram negatives”
NACFC 2013, Salt Lake City, Utah, USA
• FFC Project#16/2008 “A prospective study about complications of totally implantable central venous access ports in people with CF”
Alberto Dal Molin (Ospedale Meyer - Dip.to Pediatria, Firenze), Cesare Braggion (Dip. Pediatria - Osp. Meyer – Firenze), Maria Lucia Furnari (Centro Reg. FC - Ospedale dei Bambini – Palermo), Vincenzina
Lucidi (Servizio di Supporto FC Ospedale Bambin Gesù – Roma), Elena
Rizzi (Centro Reg. FC – Verona), Pietro Cialdella (Centro Reg. FC – Cerignola)
Publications
- Dal Molin A. et al. “Management of totally implantable vascular access devices in patients with cystic fibrosis” Minerva Pediatr. 2009 Oct;
61(5):549-55
- Dal Molin A. et al. “Totally implantable central venous access ports in
patients with cystic fibrosis: a multicenter prospective cohort study” J
Vasc Access. 2012 Jan 10:0.
Abstracts
- Dal Molin A. et al. “National cohort study about complications of totally
implantable central venous access ports in Italian people with CF: preliminary results” 23rd Annual North American Cystic Fibrosis Congress,
Minneapolis, Minnesota, 15-17 October 2009.
- Dal Molin A et al ”Multicenter prospective study about complications of
totally implantable central venous access ports in Italian people with CF:
preliminary results” J Cyst Fibros. 2009; 8 (Suppl.2):S95
• FFC Project#17/2008 “Extracorporeal lung assist as bridge to lung
transplantation for patients with cystic fibrosis”
Vito Marco Ranieri (Dip. Discipline Medico Chirurgiche Università de-
gli studi di Torino Sez. Anestesia e Rianimazione)
Publications
- Ricci D. et al. “The use of CO2 removal devices in patients awaiting
lung transplantation: an intial experience” Transplant Proc. 2010
May;42(4):1255-8
• FFC Project#23/2009 “Modulation of intestinal and extraintestinal
inflammation in infants with cystic fibrosis by early modification of
intestinal microflora”
Alfredo Guarino (Dipartimento di Pediatria - Università degli Studi “Federico II” Napoli), Cesare Braggion (Centro Regionale Fibrosi Cistica Dipart. Medicina Pediatrica - Azienda Ospedaliera Universitaria Meyer
- Firenze)Francesca Pardo (Centro Regionale Fibrosi Cistica - 2° U.O. di
Pediatria, Ospedale dei Bambini “G. Di , Cristina” - Palermo), Lorenzo
Morelli (Istituto di Microbiologia - Università Cattolica del Sacro Cuore
- Piacenza)
Abstracts
- Ruberto E. et al. “Intestinal inflammation and intestinal microbiota composition in children with cystic fibrosis” XVII National Congress of SIGEN, Pescara, Italy, 7-9 October 2010.
- Ruberto E. et al. “Intestinal inflammation and intestinal microbiota composition in children with cystic fibrosis” Digestive and Liver Disease, 42S
(2010), S321-S376.
- Bruzzese E. et al. “Age-Relation pattern of intestinal microflora in children with cystic fibrosis”, 44th Annual Meeting of the European Society
for Paediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutrition (ESPGHAN),
Sorrento, Italy, 25-28 May 2011.
• FFC Project#23/2010 “The cystic fibrosis newborn screening in Italy.
Survey for assessment of technical-scientific, organizational and psycho-relational issues”
Teresa Repetto (A.O.U. “A. Meyer”, Centro Regionale Toscano Fibrosi
Cistica, Firenze)
Abstracts
- Repetto T. et al. “Screening neonatale per fibrosi cistica in Italia: studio
di audit sugli aspetti tecnici-scientifici, organizzativi e relazionali” SIMMENS SIMePeD, 28 ottobre 2011
- Repetto T. et al. “The cystic fibrosis newborn screening in Italy. Survey for
assessment of technical-scientific and organizational issues” 35th ECFC,
6-9 June, 2012, Dublin, Ireland
- Repetto T. et al. “Cystic fibrosis newborn screening in Italy: educational
aspect”, NACFC 2012, Orlando, Florida, USA
• FFC Project#25/2011 “DWI (Diffusion weighted Imaging) a new tool to
assess inflammation in CF population with pulmonary exacerbation”
Giovanni Morana (Servizio Fibrosi Cistica, Ospedale Ca’ Foncello, TV)
Abstracts
- De Leo F. et al. “Functional MR to monitoring cystic fibrosis (CF) lung
disease” Chicago RNSA (25-30 novembre 2012)
- De Leo F. et al. “Functional MR to monitoring cystic fibrosis (CF) lung
disease” Congresso ESMRMB, 4-6 ottobre 2012, Lisbona
- De Leo F. et al. “Ruolo del Diffusion Weighted Imaging (DWI) nel followup di pazienti affetti da fibrosi cistica (FC), 3 Congresso annuale dell’Italian Chapter dell’ISMRM, Napoli, 19 aprile 2012
- De Leo F. et al. “Lung-MRI to monitoring cystic fibrosis (CF) patients with
pulmonary exacerbation” 36th ECFS Conference, 12-15 June, 2013 Lisbon, Portugal
FFC Facilities
• Cystic Fibrosis animal Core facility (CFaCore)
Alessandra Bragonzi (Fondazione Centro San Raffaele)
Publications
- Bragonzi A et al “Murine models of acute and chronic lung infection with cystic fibrosis pathogens” Int J Med Microbiol. 2010
Dec;300(8):584-93. Epub 2010 Oct 14. Review
94
• Cystic Fibrosis Database (CFDB)
Publications
- Buzzetti R et Al. “CFDB (cystic fibrosis database): a new web-based
tool for cystic fibrosis specialists”. Pediatric Pulmonology 2013 (in
Press)
Appendix 2
Data analysis of publications from FFC projects
95
Appendix 3
Institutes and Laboratories involved in the 230 projects funded
by Italian CF Research Foundation 2002-2013
Istituti e Laboratori attivi nei 230 progetti finanziati da FFC
dal 2002 al 2013
ITALY
ABRUZZO
- Dip. Scienze Biomediche , Lab Medicina Molecolare,
Università “G. D’Annunzio”, Chieti
- Dip. Medicina Sperimentale,Università dell’Aquila,
L’Aquila
- Dip. Biologia Cellulare ed Oncologia, Consorzio Mario
Negri Sud, S. Maria Imbaro (Chieti)
- Dip. Farmacologia Translazionale, Consorzio Mario Negri
Sud, Chieti
- Lab. di Biologia e Farmacologia Vascolare, Consorzio
Mario Negri Sud, Chieti
- Lab. Medicina Molecolare, Ce.S.I., Universita ChietiPescara Centro FC, Teramo
CALABRIA
- Lab. Clinico Patologico -Ospedale di Soverato, Soverato
(CZ)
CAMPANIA
- Dip. Biochimica e Biotecnologie Mediche, CEINGE
Biotecnologie Avanzate s.c.a.r.l. , Università Federico II,
Napoli
- Dip. di Pediatria ,Università Federico II, Napoli - Lab.
Microbiologia Funzionale ,Università Federico II, Napoli
- Dip. Chimica Tossicologica e Farmaceutica, Univ. Federico
II, Napoli - Dip. Farmacologia Sperimentale, Napoli
- Dip. Chimica e Biochimica organica, Univ. Federico II,
Napoli - TIGEM, Telethon, Napoli
- Dip. di Farmacia, Università di Salerno
- Istituto di Biochimica delle Proteine, CNR, Napoli
- Istituto di Genetica e Biofisica, CNR, Napoli - Istituto di Chimica Molecolare, CNR, Napoli
- Dip. Biologia Strutturale e Funzionale, Università
“Federico II”, Napoli
- Centro FC, Napoli
EMILIA ROMAGNA
- Plesso Bio,Tecnologico Integrato, Università di Parma,
Parma
- Dip. Pediatria, Università di Parma, Parma
- Dip. di Biochimica e Biologia Molecolare, Università di
Ferrara, Ferrara
- Dip. Medicina Sperimentale e Diagnostica, Università di
Ferrara
- Dip. Biochimica, Istituto Nazionale Ricerca
Cardiovascolare, Università di Bologna e Cesena
- Dip. Tecnologie Analitiche Avanzate, Piacenza - Dip.
Scienze cliniche, Università degli Studi di Parma
- Dip. Oncologia, Ematologia e Malattie respiratorie,
Università degli Studi di Modena
FRIULI VENEZIA GIULIA
- International Centre for Genetic Engineering and
Biotechnology (ICGEB)-Trieste
- Dip. di Scienze della Riproduzione e dello Sviluppo Università di Trieste - I.R.C.C.S. Burlo Garofolo, Trieste
- Dip. Biochimica, Biofisica e Chimica Macrocellulare,
Università di Trieste
- Dip. Scienze Biomediche, Università di Trieste
- Dip. Scienze della Vita, Università degli Studi di Trieste
96
LAZIO
- Dip. Biologia Cellulare e dello Sviluppo -Università La
Sapienza, Roma
- Dip. di Biopatologia e Diagnostica per Immagini
-Università Tor Vergata, Roma
- Dip. di Biologia -Università Tor Vergata, Roma
- Dip. Biotecnologie Cellulari ed Ematologia -Università La Sapienza, Roma
- Istituto di Clinica Pediatrica, Centro Regionale FC
-Università Roma 1 “La Sapienza”, Roma
- Dip.di Fisiopatologia Medica -Università La Sapienza,
Roma
- Dip. di Biotecnologie, protezione della salute e degli
ecosistemi - ENEA Casaccia, S. Maria di Galeria, Roma
- Lab. di Microbiologia-Ospedale Bambin Gesù-Roma
- Lab. Microbiologia Molecolare -Università La Sapienza, Roma
- Istituto di Microbiologia-Università Cattolica del Sacro
Cuore, Roma
- Dip. Farmacologia, Facoltà di Medicina, Università
Cattolica del Sacro Cuore, Roma
- Dip. Microbiologia -Università di Roma 3, Roma
- Dip. Salute Pubblica e biologia cellulare - Università Tor
Vergata, Roma
- Dip. Neuroscienze Sperimentali, Fondazione S. Lucia,
Roma
- Dip. Scienze di Sanità Pubblica - Univ. “La Sapienza”,
Roma
- Dip. di Medicina interna e vascolare - Univ. “La Sapienza”,
Roma
- Lab. di Microbiologia Ospedale Pediatrico Bambin Gesù,
Roma
- Serv. Supporto FC, Osp. Bambin Gesù, Roma
- Lab. Microbiologia Molecolare e Biotecnologia dei
Microrganismi, Dip. Biologia, “Università Roma Tre”
- Lab. Microbiologia Clinica e Virologia, Dipartimento di
Biologia, “Università Roma Tre”, Roma;
- Dip. Scienze Biochimiche - Università “La Sapienza”,
Roma
- Dip. Pediatria e Neuropsichiatria Infantile, Università “La
Sapienza”
- Centro fibrosi cistica, Policlinico Umberto I
- Dip. Salute pubblica e Malattie Infettive, Università “La
Sapienza”, Roma
- Dip. Biologia e Biotecnologie, Università “La Sapienza”,
Roma
- IRBM Science Park, Roma
- Dip. Malattie Infettive, Parassitarie e Immunomediate,
Istituto superiore di sanità, Roma
LIGURIA
- Istituto di Biofisica -CNR, Genova
- Dip. di Scienze Farmaceutiche
- Università di Genova, Genova- Lab. di Fisiopatologia
dell’Uremia -Istituto G. Gaslini, Genova
- Lab. Genetica umana E.O. Ospedali Galliera, Genova
- Lab. Genetica Molecolare -Istituto G. Gaslini, Genova
- Lab. Centrale Analisi -Istituto G. Gaslini, Genova
- Sezione Microbiologia -DISCAT, Genova
- ARPAL (Agenzia Reg. Protezione Ambiente Ligure), Genova
- Lab. Diagnostica e Ricerca Malattie Infettive, Dip.
Pediatria-Istituto G. Gaslini, Genova
- Dip. Pediatria - Lab. Microbiologia - Istituto G. Gaslini,
Genova
- Dip. Pediatria - Centro Fibrosi Cistica - Istituto G. Gaslini,
Genova
- Sezione di Epidemiologia e Biostatistica, Istituto G.
Gaslini, Genova
- Dip. Medicina Sperimentale - Istituto G. Gaslini, Genova
- Dip. Medicina Sperimentale - Università degli Studi di
Genova
- Lab. Fiosiopatologia molecolare dei canali ionici - Centro
Biotecnologie Avanzate, Ist. Gaslini, Genova
LOMBARDIA
- Istituto Statistica e Biometria-Università di Milano, Milano
- Istituto per il Trattamento Sperimentale della Fibrosi
Cistica- Ospedale S. Raffaele, Milano
- Dip. Medicina Specialistica e dei Trapianti-Ospedali
Riuniti, Bergamo
- Dip. Immunologia e Clinica dei Trapianti - Ospedali
Riuniti, Bergamo
- Lab. di Genetica Medica A. O. Istituti Clinici di
Perfezionamento, Milano
- Dip. di Bioscienze - Università degli Studi di Milano,
Milano
- Dip. di Genetica e Microbiologia -Università di Pavia,
Pavia
- Dip. di Pediatria, Centro Fibrosi Cistica -Fondazione
IRCCS, Policlinico Mangiagalli e Regina Elena, Milano
- Lab. di Microbiologia, Centro Fibrosi Cistica, Milano
- Unità di Genomica per Diagnosi di Patologie UmaneFondazione Centro San Raffaele, Milano
- Istituto per le Tecnologie Biomediche, CNR, Segrate (MI)
- Lab. di Ricerca Clinica -Istituto per la Ricerca
Farmacologica “M. Negri”, Milano
- Dip. Chimica Organica ed Industriale, Università di
Milano
- Dip. Scienze Molecolari Agroalimentari, Università di
Milano
- Dip. Biotecnologie e Bioscienze - Università Bicocca,
Milano
- Dipartimento di chirurgia e medicina interdisciplinare Università Bicocca, Milano
- Fondazione Humanitas per la ricerca, Rozzano (Milano)
- Div. Immunologia, Trapianti e Malattie infettive - Istituto
“San Raffaele”, Milano
- Istituto di Ricerche Chimiche e Biochimiche, Istituto “G.
Ronzoni”, Milano
- Dip. Biologia e Genetica per le Scienze Mediche,
Università degli Studi di Milano
- Lab. Biologia Clinica Molecolare e Citogenetica,
Università Vita-Salute HSR, Milano
- Istituto Ricerche Farmacologiche Mario Negri, Lab. for
medical research and consumer involvement
- Dip. Medicina Clinica e Prevenzione, Università Bicocca, Milano
- Lab. Biochimica e Biologia Molecolare, Dip. Medicina,
Ospedale S. Paolo, Università degli Studi di Milano
- Dip. Scienze Farmacologiche, Università degli Studi di
Milano
- Dip. Ingegneria Strutturale, Politecnico di Milano
- Centro FC, Lab. Patologia Clinica, Fondazione IRCSS, Ca’
Granda, Milano
- Istituto europeo per la ricerca sulla fibrosi cistica
(I.E.R.F.C.) Fondazione ONLUS c/o HSR, Milano
- Dip. Medicina Molecolare e Traslazionale, Università degli
Studi di Brescia
- Dip. di Scienze della Salute, Facoltà di Medicina,
Università di Milano
- International Center for the Assessment of Nutritional
Status (ICANS) - DeFENS Università di Milano
MARCHE
- Centro Fibrosi Cistica-Ospedale dei Bambini - Centro FC,
Ancona
PIEMONTE
- Centro FC Adulti Divisione Malattie Respiratorie, Dip.
di Scienze Biologiche e Cliniche-Università di Torino,
Ospedale S. Luigi Gonzaga, Orbassano (TO)
- Dip. di Genetica, Biologia e Biochimica -Università di
Torino,Torino
- Dip. di Patologia Clinica, S.S. di Diagnostica Molecolare e
Test Genetici Integrati, Torino
- Dip. Discipline medico chirurgiche, Sez. Anestesia e
rianimazione, Univ. Torino
- Dip. di Scienza e Tecnologia del Farmaco, Università di
Torino
- Dip. di Scienze cliniche e biologiche, Università di Torino
- Centro di biotecnologia molecolare, Università di Torino
PUGLIA
- Dip. Fisiologia Generale ed Ambientatale - Università di
Bari, Bari
- Servizio Fibrosi Cistica-Ospedale di Cerignola, Cerignola
- Dip. Scienze Biomediche - Università di Foggia
- Dipartimento di Pediatria - Policlinico - Università di Bari
- Istituto Biomembrane e Bioenergetica, CNR, Bari
SARDEGNA
- Dip. di Scienze biomediche e biotecnologie, Lab. Genetica
Molecolare -Ospedale Reg. Microcitemie, Università di
Cagliari
- Dip. Tossicologia - Sez. Patologia e Oncologia Molecolare,
Università di Cagliari
SICILIA
- Istituto di Biofisica-CNR, Palermo
- Centro Fibrosi Cistica-Policlinico, Messina,
- Centro Regionale FC-Ospedale dei Bambini “G. di
Cristina”, Palermo
- Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati, CNR,
Palermo
- Dipartimento Scienze e Biotecnologie Molecolari e
Biomolecolari, Università degli Studi di Palermo
TOSCANA
- Dip. di Biologia Animale e Genetica-Università di Firenze,
Firenze
- Lab. di Proteomica Funzionale, Dip. di Biologia
Molecolare -Università di Pisa, Pisa
- Dip. di Pediatria-Centro Fibrosi Cistica - Ospedale Meyer,
Firenze
- Servizio Fibrosi Cistica-Ospedale di Livorno, Livorno
- Dip. Patologia Sperimentale, Biotecnologie Mediche,
Infettivologia ed Epidemiologia -Università di Pisa, Pisa
- Unità Bioinformatica, Centro di Ricerche Chiron, Siena
- Lab. Fisiologia Microbica e Biotecnologia, Dip. Biologia
Molecolare, Policlinico “Santa Maria alle Scotte”,
Università di Siena
- Dipartimento Diagnostica di Laboratorio Servizio di
Diagnostica Genetica- Azienda Ospedaliero Universitaria
Careggi, Firenze
- Dip. Biologia Molecolare, Sez. Chimica Biologica Università di Siena
- Dip. Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di
Firenze
- Dip. Biologia dell’Evoluzione, Università degli Studi di
Firenze
UMBRIA
- Dipart. Medicina Interna - Sez. Biochimica Applicata e
Scienze Nutrizionali - Università degli Studi di Perugia
- Dipart. Medicina Sperimentale e Scienze Biomediche Università degli Studi di Perugia
- Dip. Medicina Sperimentale e Scienze Biomediche, Univ
di Perugia
- Dip. Biotecnologie, Università di Siena
VENETO
- Medicina Interna, Università degli Studi di Verona, Verona
97
- Istituto Veneto Medicina Molecolare, Padova
- Servizio Clinico di Genetica e Screening neonatale,
Centro Fibrosi Cistica, Azienda Ospedaliera Universitaria
Integrata, Verona
- Dip. di patologia, Sezione immunologia, Università degli
Studi di Verona, Verona
- Sezione di Anatomia ed Istologia, Dip. di Scienze
Morfologico-Biomediche, Università degli Studi di Verona,
Verona
- Lab. Patologia Molecolare, Azienda Ospedaliera
Universitaria Integrata, Verona
- Centro Fibrosi Cistica, Azienda Ospedaliera Universitaria
Integrata, Verona
- Dip. Scienze della Vita e della Riproduzione, Sezione di
Biologia e Genetica, Università degli Strudi di Verona
- Dip. Scienze Biomediche e Chirurgiche, Divisione di
Nefrologia -Università degli Studi di Verona, Verona
- Dip. di Patologia - Patologia Generale - Università degli
Studi di Verona, Verona
- Lab. di Microbiologia, Azienda Ospedaliera Universitaria
di, Verona
- Facoltà di Scienze della Formazione, Università degli Studi
di Verona, Verona
- Dip. Scienza e Tecnologia del Farmaco, Università degli
Studi di Verona, Verona
- Dip. Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di
Padova
- Dip. Chimica Biologica, Università degli Studi di Padova
- Dip. Scienze Neurologiche e del Movimento - Università
degli Studi di Verona
- Servizio fibrosi cistica, Ospedale Ca’ Foncello, Treviso
- Istituto di Clinica Pediatrica, AO e Università degli studi
Padova
- Istituto di Ingegneria Biomedica, ISIB-CNR, Padova
EUROPE
BELGIUM
- Dept. of Clinical Chemistry, Catholic University of Louvain
- St. Luc University Hospital, Louvain
- Lab. of Molecular Bacteriology ULB, Faculty of Medecine,
Bruxelles
FRANCE
- Institute of Cell Physiology and Biology, University of
Poitiers
- Pediatric Cystic Fibrosis Center of Trousseau Hospital Inserm U938 / UPMC, Paris
98
GERMANY
- Institute of Medical Microbiolgy and Hygiene, University
of Tübingen
- Institute fur Medizinische Mikrobiologie, Univeristats
Klinikum, Munster
IRELAND
- Queen’s University Belfast, Respiratory Medicine Research
Group, Belfast
SWITZERLAND
- Dept. of Pediatry, University Hospital and Faculty of
Medecine, Geneva
- Polyphor Ltd, Switzerland, Geneva
THE NETHERLANDS
- Dept. Gastroenterology & Hepatology, Erasmus University Medical Center, Rotterdam
UNITED KINGDOM
- Dept. of Respiratory Medicine, Freeman Hospital, The
Medical School University of Newcastle
- School of Biological Science, University of Liverpool
- Division of Pharmacology, Pharmacy and Biomedical
Science, University of Portsmouth
OUTSIDE EUROPE
CANADA
- Dept. of Microbiology and Immunology, University of
Western Ontario, London, Ontario, Canada
ISRAEL
- Schulich Faculty of Chemistry Technion - Israel Institute of
Technology, Haifa
- Dept. of Biological Chemistry, The Weizmann Institute of
Science, Haifa
UNITED STATES
- Dept. Pediatrics, Respiratory Medicine, Yale University
School of Medicine
- Dip. Biochimica, Biofisica e Chimica Macrocellulare,
Trieste
- Dip. Scienze Biomediche, Trieste
- Dip. Scienze della Vita, Università degli Studi di Trieste
Appendix 4
International reviewers of FFC projects
ASIA
Hong Kong
Dennis Lo Yuk Ming
India
Amit Misra
Israel
Batsheva Kerem
Orit Reish
Hanoch Senderowitz
AUSTRALIA
Scott Bell
Tim Kidd
Manohar Garg
Allan Glanville
John Massie
John Mattick
David Reid
Cynthia Withchurch
CANADA
Adré Cantin
Tom Clandinin
Lori Burrows
Peter Durie
Hartmut Grasemann
Bob Hancock
Yeger Herman
Sheila Innis
Roger Levesque
Paul Linsdell
Gergerly Lukacs
Liu Mingyao
Robert Newton
Michael Parkins
Grace Parraga
Paul Pencharz
Danuta Radzioch
Felix Ratjen
Andrew Sandford
Molly Schmid
Aaron Shawn
Christopher Sibley
Pamela Sokol
David Speert
Miguel Valvano
Michael Wheeler
Herman Yeger
Julian Zielensky
EUROPE
Belgium
Karim Amighi
Gilles Brackman
Jean Jacques Cassiman
Tom Coenye
Pierre Cornelis
Harry Cuppens
Christiane De Boeck
Ingeborg Liebaers
Peter Vandamme
Denmark
Niels Hojby
Christian Koch
Marie Johannesson
Jette Elisabeth Kristiansen
Søren Molin
France
Emmanuel Andres
Frederic Becq
Christelle Coraux
Laurence Delhaes
Isabelle Durieu
Alexander Edelman
Brigitte Fauroux
Claude Ferec
Chantal Gauthier
Emanuelle Girodon
Vincent Goffin
Aurélie Goyenvalle
Jacky Jaquot
Jean Paul Latgé
Patricia Lemarchand
Christine Linard
Anne Munck
Patrizia Paterlini-Brèchot
Jean-Marc Rolain
Marie Catherine Romey
Juliet Royet
Isabelle Sermet
Virginie Scotet
Clarisse Vandebrouck
Germany
Robert Bals
Michael De Vrese
Jahn Dieter
Gerd Döring
Stephan Fischer
Christoph Freiberg
Matthias Griese
Erick Gulbins
Dominik Hartl
Andreas Hector
Jürgen Heesemann
Barbara Kahl
Winfried Kern
Wolfgang Kuebler
Karl Kunzelmann
Frank-Michael Müller
Markus Pietsch
Hermann Schillers
Ursula Seidler
Stefan Stamm
Gratiana Steinkamp
Burkhard Tuemmler
Christiane Wolz
Greece
George Makrydimas
Italy
Giovanna Batoni
Flavia Bazzoni
Antonio De Flora
Fabrizio De Ponti
Silvio Garattini
Marco Lucarelli
Marco Trabucchi
Portugal
Margarida Amaral
Jorge Leitão
Spain
Raquel Barrio
Jaume Bertranpetit
Ana Bustamante-Aragones
Xavier Estivill
Sweden
Ute Romling
Birgitta Strandvik
Switzerland
Leo Eberl
Hans Peter Fisher
Bernard Rossier
The Netherlands
Touw Daan
Hugo De Jonge
Peter Klijn
Lidewji Henneman
Charlotte Robroeks
Bernt Van Der Blink
U.K. – Northern Ireland
Matthew Avison
James Birchall
Marina Botto
Alan R. Brown
Andrew Bush
Philip Calder
Steven Conway
Jane Davies
Louise Donnelly
Robert Dormer
Alistair Duff
Madeleine Ennis
Glenda Esmond
Alain Filloux
Claire Glasscoe
John Govan
Michael Gray
Robert Gray
Catherine Greene
Andrew Greening
Uta Griesenbach
Anil Mehta
Maurice Hallett
Andrew Jones
Julian Parkhill
Mauro Perretti
Tyrone Pitt
Daniela Riccardi
Geraint Rogers
Martin Savage
David Sheppard
Maurice Super
Paola Vergani
John Widdicombe
Craig Winstanley
SOUTH AMERICA
Brazil
Margaret Cristina da Silva Boguszewski
Veralice Meireles Sales de Bruin
Mauro M. Teixeira
99
Costa Rica
Arturo Solis
Venezuela
Juan Bautista De Sanctis
U.S.A.
Alabama
Bakhrom K. Berdiev
John Paul Clancy
Lisa Schwiebert
California
Bakhrom K. Berdiev
John Paul Clancy
Lisa Schwiebert
California
William Balch
Annelise Barron
Carroll Cross
Beate Illek
Ryan Hunter
Ronald Kopito
Terry Machen
Richard Moss
Malla M. Reddy
Evan Powers
Paul Quinton
Charles M. Strom
Alan Verkman
Jeffrey Wine
Colorado
Frank Accurso
Brian Day
Brian Doctor
Jerry A. Nick
Scott Sagel
Herbert Schweizer
Connecticut
Nadia Ameen
Diane Krause
Li Tianbo
Florida
Alexander Cole
Alexandra Quittner
Georgia
Scott Grosse
Illinois
John Christman
Ann Harris
Anver Kuliev
Le Shen
Lee Shulman
Jerrold Turner
Indiana
Roman Dziarski
Won Kyoo Cho
Irina Petrache
100
Iowa
Dwight C. Look
Patrick Sinn
Joseph Zabner
Kansas
John Gatti
Kentucky
Stefan Stamm
Jay Zwischenberger
Joseph Zwischenberger
Louisiana
Jay K. Kolls
Guoshun Wang
Maine
Robert Owens
Maryland
Biswas Roopa
Gary Cutting
Robert K. Ernst
William Guggino
Sam Lai
Gary Mansfield
Christian Merlo
Kenneth N. Olivier
Jonathan Orens
Harvey Pollard
Jerry Wright
Pamela Zeitlin
Massachussetts
Joyce Marty Brady
Terence Flotte
Steven Freedman
Bryan Hurley
Robert Kolter
John Ladias
Stephen Lory
Gerald Pier
Stefan Ryter
Gregory Sawiki
Charles Serhan
Michigan
John Li Puma
Mary O’Riodan
Kathleen Stringer
Minnesota
Antoinette Moran
Missouri
Carolyn Cannon
Thalachallour Mohanakumar
New Hampshire
Dean Madden
New York
Isabel Aznarez
Nazzareno Ballatori
David Goldfarb
Alice Prince
Lisa Saiman
Stefan Worgall
Tilla S. Worgall
North Carolina
Adler Kenneth B.
Robert Aris
Michael Boyle
Charles Esther
Andrew Ghio
Michael Knowles
Marianne Muhlebach
John Riordan
Gabriel Sherif
Ohio
Amal Amer
Melvin Berger
Maria Britto
James Chmiel
Mitchell Drumm
Dana S. Hardin
Daniel Hassett
Scott Herness
Craig Hodges
Lloyd Horrocks
Valerie Hudson
Christopher Karp
Thomas J. Kelley
Michael Konstan
Sanjay Rajagopalan
Adriano Tonelli
Oregon
Bruce L. Geller
Xuheong Liu
Pennsylvania
Robert Bucki
Raymond Frizzell
David Orenstein
Douglas Wilson
Tennessee
John Christman
Michael Laposata
Texas
Carolyn Cannon
Philip Thomas
Utah
Valerie Hudson
Guy Zimmerman
Vermont
Daniel J. Weiss
Virginia
Joanna Goldberg
Dennis E. Ohman
Washington
Moira Aitken
Jane Burns
Chris Goss
E. Peter Greenberg
Lucas Hoffmann
Samuel I. Miller
Matt Parsek
Margaret Rosenfeld
Wisconsin
Philip Farrel
Don Sanders
FFC Research Funding
Appendix 5
101
Appendix 6
FFC projects 2011-2013 adopted by supporters
Progetti FFC 2011-2013 adottati dai sostenitori
FFC#1/2011
Proprietà di Trimetilangelicina nel recupero di
DF508-CFTR
Responsabile: Valeria Casavola (Dip. Fisiologia generale ed ambientale, Università di Bari)
Costo: € 90.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Vicenza
FFC#2/2011
Sintesi di derivati del PTC124 con capacità di correggere i codoni di stop prematuri presenti nel gene
CFTR e di aumentarne la biodisponibilità
Responsabile: Aldo Di Leonardo (Dip. Scienze e Biotecnologie Molecolari e Biomolecolari, Università di
Palermo)
Costo: € 40.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Lecce
(€ 20.000), Deleg. FFC di Vittoria Ragusa (€ 20.000)
FFC#3/2011
Alterazione di segnali generati dalla Protein Chinasi
CK2 in cellule che esprimono ∆F508-CFTR. Aspetti
funzionali e prospettive terapeutiche
Responsabile: Lorenzo Pinna (Dip. Chimica Biologica, Università di Padova)
Costo: € 40.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC della Valdadige (€ 20.000), Associazione Trentina FC Onlus
con la Fiaba “Il Villaggio di Natale” (in ricordo di
Massimiliano e Sebastiano) (€ 20.000)
FFC#4/2011
Ruolo della compartimentazione e dell’attività del
sistema AMPc/PKA nella regolazione dell’espressione funzionale di CFTR
Responsabile: Stephan Reshkin (Dip. Fisiologia generale ed ambientale, Università di Bari)
Costo: € 65.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Avellino
(€ 20.000), ParkingGo Oasi Srl (€ 10.000), Amici per
la Ricerca 2011 Bassano e Loifur Srl (€ 35.000)
FFC#5/2011
Studio Europeo sui geni modificatori in fibrosi cistica
Responsabile: Harriet Corvol (Pediatric CF Center of
Trousseau Hospital - Inserm U938 / UPMC, Paris, France)
Costo: € 100.000
Adottato totalmente da: Fondazione Cassa di Risparmio di Verona
FFC#6/2011
Studio del ruolo di mutazioni nel gene CFTR nel modulare l’espressione fenotipica della fibrosi cistica
mediante analisi dell’mRNA
Responsabile: Stefano Duga (Dip. Biologia e Genetica per le Scienze Mediche, Università di Milano)
Costo: € 50.000
Adottato totalmente da: Fondazione Bruno Maria Zaini
FFC#7/2011
Nuove strategie per applicazioni cliniche alla diagnosi prenatale non invasiva di fibrosi cistica: analisi
di alleli fetali mutati nel plasma materno
Responsabile: Maurizio Ferrari (Lab. Biologia Clinica Molecolare e Citogenetica, Università Vita-Salute
HSR, Milano)
Costo: € 60.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Milano
102
FFC#8/2011
Analisi dello screening del portatore di fibrosi cistica
su un ampio territorio
Responsabile: Carlo Castellani (Centro Regionale FC,
Azienda Ospedaliera Universitaria, Verona)
Costo: € 65.000
Adottato totalmente da: Fondazione Veneto Banca
onlus
FFC#9/2011
Lo screening del portatore sano per la fibrosi cistica:
la voce dei cittadini
Responsabile: Paola Mosconi (Ist. Ricerche Farmacologiche Mario Negri, Lab. for Medical Research and
Consumer Involvement)
Costo: € 35.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC La Bottega
delle Donne di Montebelluna
FFC#10/2011
Sviluppo pre-clinico di Peptidomimetici attraverso la
via inalatoria per il controllo delle infezioni da Pseudomonas aeruginosa in modelli murini
Responsabile: Alessandra Bragonzi (Infection and
Cystic Fibrosis Unit, Division of Immunology, Transplantation and Infectious Disease, San Raffaele Scientific Institut, Milano)
Costo: € 35.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Milano
FFC#11/2011
Infezioni da Staphylococcus aureus in pazienti con
fibrosi cistica: disegno, sintesi e determinazione
dell’attività antibatterica in vitro di nuovi beta-lattamici e molecole linezolide-simili come nuovi potenziali agenti antibatterici
Responsabile: Clementina Elvezia Cocuzza (Dip. Medicina Clinica e Prevenzione, Univ. Milano-Bicocca)
Costo: € 50.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC della Catania (€ 25.000), Delegazione FFC Il Sorriso di Jenny
(€ 8.000), Associazione Trentina FC Onlus (in ricordo di Sara Zini) (€ 17.000)
FFC#12/2011
Nuovi antibiotici versus Burkholderia cepacia a partire da batteri antartici
Responsabile: Renato Fani (Dip. Biologia dell’Evoluzione, Università di Firenze)
Costo: € 65.000
Adottato totalmente da: Donatori SMS Solidale 2011
FFC#13/2011
Identificazione e caratterizzazione di nuovi farmaci
contro l’infezione cronica da Pseudomonas aeruginosa
Responsabile: Livia Leoni (Dip. Biologia, Università
di Roma Tre, Lab. Microbiol. Molecolare e Biotec.
Microrganismi)
Costo: € 40.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC della Verbania V.C.O. (€ 10.000), Delegazione FFC della Valpolicella (€ 20.000), Antonio Guadagnin & Figlio (€
10.000)
FFC#14/2011
Sviluppo di nuovi peptidi e lipopeptidi attivi nel trattamento di patogeni polmonari: studi in vitro ed in vivo
Responsabile: Maria Luisa Mangoni (Dip. Scienze
Biochimiche, Univ. “La Sapienza”, Roma)
Costo: € 70.000
Adottato totalmente da: Carla Silva Ubertalli (in ricordo di Marcella Ubertalli Ferrero) Ventimiglia
(€ 50.000), Gruppo di Sostegno FFC di Seregno
(€ 12.000), Delegazione FFC di Foggia (€ 8.000)
FFC#15/2011
Sviluppo, produzione e caratterizzazione di peptidi
antimicrobici (CAMPs) attivi sulla forma sessile dei
patogeni opportunisti Pseudomonas aeruginosa e
Burkholderia cenocepacea
Responsabile: Eliodoro Pizzo (Dip. Biologia Strutturale e Funzionale, Università “Federico II”, Napoli)
Costo: € 35.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Imola
FFC#16/2011
Achromobacter xylosoxidans, patogeno emergente
in pazienti affetti da Fibrosi Cistica: dalla caratterizzazione molecolare allo sviluppo di strategie terapeutiche basate sull’ attività del batterio predatore
Bdellovibrio
Responsabile: Serena Quattrucci (Dip. Pediatria e
Neuropsichiatria Inf., Univ. “La Sapienza”, Policl.
Umberto I, Centro fibrosi cistica, Roma)
Costo: € 40.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Monterotondo Roma (€ 10.000), Delegazione FFC di Latina (€ 20.000), Gruppo di Sostegno FFC di Palermo
(€10.000)
FFC#24/2011
Sviluppo preclinico del peptide antimicrobico M33.
Efficacia contro le infezioni polmonari da Pseudomonas aeruginosa
Responsabile: Alessandro Pini (Dipartimento di Biotecnologie, Università di Siena)
Costo: € 38.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Legnago
(€ 15.000), Delegazione FFC di Varese (€ 10.000),
Delegazione FFC di Reggio Emilia e Assist Group
(€ 13.000)
FFC#17/2011
Mediatori anti-infiammatori derivati dall’acido docosaexaenoico nell’esalato condensato e nello sputo
di adulti affetti da fibrosi cistica
Responsabile: Marina Aiello (Dip. Scienze cliniche,
Università di Parma)
Costo: € 45.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Bologna
FFC#18/2011
I meccanismi di induzione dell’inflammasoma e del
rilascio di IL-1β stimolati da Pseudomonas aeruginosa forniscono le basi per strategie terapeutiche innovative nel trattamento dell’infiammazione nei malati
di Fibrosi Cistica
Responsabile: Maria Lina Bernardini (Dip. Biologia e
Biotecnologie, Università “La Sapienza”, Roma)
Costo: € 90.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Roma 2
FFC#19/2011
Fosfolipasi C beta come bersaglio terapeutico candidato del segnale proinfiammatorio nelle vie respiratorie della fibrosi cistica
Responsabile: Giulio Cabrini (Dip. Patologia e Diagnostica, Università di Verona)
Costo: € 90.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Belluno
FFC#20/2011
Risposta dell’ospite all’adattamento di Pseudomonas
aeruginosa durante la colonizzazione cronica delle
vie aeree
Responsabile: Cristina Cigana (Infection and Cystic
Fibrosis Unit, Division of Immunology, Transplantation and Infectious Diseases, San Raffaele Scientific
Institute, Milano)
Costo: € 75.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Bergamo Villa d’Almè (€ 12.000), Amici della Ricerca di
Milano (€ 24.000), Latteria Montello 70° compleanno nonno Armando (€ 12.000), Delegazione FFC di
Sondrio Valchiavenna (€ 10.000), Delegazione FFC
di Fermo (€ 8.600), Delegazione FFC di Cosenza 2
(€ 8.000)
FFC#21/2011
Fosfodiesterasi tipo-4 (PDE4) come potenziale bersaglio farmacologico per ridurre l’infiltrazione neutrofilica e il danno polmonare nella fibrosi cistica
Responsabile: Virgilio Evangelista (Lab. di Biologia e
Farmacologia Vascolare, Cons. Mario Negri Sud, Chieti)
Costo: € 90.000
Adottato totalmente da: Philip Watch-Morellato &
Sector Group
FFC#22/2011
Modulazione del metabolismo di ceramide nella terapia della fibrosi cistica
Responsabile: Riccardo Ghidoni (Lab. Biochimica e
Biologia Molecolare, Dip. Medicina, Osp. S. Paolo,
Università di Milano)
Costo: € 90.000
Adottato totalmente da: Philip Watch-Morellato &
Sector Group
FFC#23/2011
Particelle respirabili modificate con poli(etilenimina)
per la veicolazione di un oligonucleotide decoy contro
il fattore di trascrizione nucleotide NF-κB: una nuova
strategia per la terapia combinata della fibrosi cistica?
Responsabile: Fabiana Quaglia (Dip. Chimica Farmacologica e Tossicologica, Università “Federico II”,
Napoli)
Costo: € 40.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC del Lago di
Garda con i GdS dell’Isola Bergamasca e di Chivasso
FFC#25/2011
DWI un nuovo strumento per valutare l’infiammazione nei pazienti con fibrosi cistica con esacerbazione respiratoria
Responsabile: Giovanni Morana (Servizio Fibrosi Cistica, Ospedale Ca’ Foncello, Treviso)
Costo: € 70.000
Adottato totalmente da: Paolo Isoni con Marta Marzotto (€ 15.040), Dedikato 2011 (€ 11.000), Delegazione FFC di Lucca (€ 10.000), Maria Pia Papini (€
33.960)
FFC#26/2011
Valutazione funzionale dei monociti umani come
nuovo strumento per la ricerca clinica e preclinica
in fibrosi cistica
Responsabile: Claudio Sorio (Dip. di Patologia e Diagnostica, Università di Verona)
Costo: € 70.000
Adottato totalmente da: Donatori SMS Solidale 2011
(€50.000), Delegazione FFC di Varese (€ 10.000),
Associazione Trentina FC onlus in collaborazione
con U.S. Villazzano Calcio in ricordo di Bepo Foches
(€ 10.000)
103
FFC#1/2012
L’approccio “read-through” (lettura completa del
codice DNA) per il trattamento della fibrosi cistica
causata da mutazioni stop
Responsabile: Monica Borgatti (Dipartimento Biochimica e Biologia Molecolare Università di Ferrara)
Costo: € 80.000
Adottato parzialmente da Danone SpA (€ 40.000)
FFC#2/2012
Sviluppo di nuove strategie per la correzione del difetto di trasporto di cloruro nella fibrosi cistica
Responsabile: Luis Galietta (Lab. Genetica Molecolare, Ist. “G. Gaslini”, Genova)
Costo: € 160.000
Adottato totalmente da: Donatori SMS solidale
2012 (€ 40.000), LIFC Associazione Lucana Onlus (€
30.000), Bazak Cartasì (€ 8.000), Delegazione FFC di
Cecina (€ 10.000), Loifur srl (€ 10.000), Amici per la
Ricerca Bassano del Grappa 2012 (€ 24.500), Amici per la Ricerca di Milano (€ 16.700), Delegazione
FFC di Varese (€ 17.000), Iniziativa di Natale 2012
(€ 3.800)
FFC#3/2012
Studio del ruolo patogenetico e terapeutico del canale epiteliale del Na+ (ENaC) nella Fibrosi Cistica
tipica e atipica
Responsabile: Marco Lucarelli (Dip. Biotecnologie
cellulari ed Ematologia, Università “La Sapienza”,
Roma)
Costo: € 85.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Bologna
(€ 70.000), Delegazione FFC di Ferrara (€ 15.000)
FFC#4/2012
Studio della struttura molecolare e conformazione
della proteina CFTR
Responsabile: Oscar Moran (Istituto di Biofisica CNR,
Genova)
Costo: € 70.000
Adottato parzialmente da Danone SpA (€ 35.000)
FFC#5/2012
Modulazione delle modificazioni post-translazionali
e dei sistemi di controllo di qualità come nuova strategia terapeutica per la fibrosi cistica
Responsabile: Nicoletta Pedemonte (Lab. Genetica
Molecolare, Ist. “G. Gaslini”, Genova)
Costo: € 100.000
Adottato parzialmente da Danone SpA (€ 50.000)
FFC#6/2012
Correzione dei difetti di splicing del gene CFTR attraverso l’utilizzo di piccoli RNA nucleari
Responsabile: Franco Pagani (ICGEB, Trieste)
Costo: € 70.000
Adottato parzialmente da: Delegazione FFC di Legnago (€ 8.000), Gruppo di Sostegno Rita Verona (€
8.000), Gruppo di Sostegno FFC di Riola Sardo in ricordo di Marco (€ 10.000), Delegazione FFC di Lodi
(€ 8.000), Delegazione FFC di Rovigo (€ 8.000),
Cartasì (€ 20.000), Unicredit Banca (€ 8.000)
FFC#7/2012
Metalloproteasi rilasciate da ceppi clinici di Pseudomonas aeruginosa quali fattori di virulenza in FC:
correlazioni cliniche e modulatori chimici
Responsabile: Gabriella Bergamini (Dip. Patologia e
Diagnostica, Sez. Patologia Generale, Univ. di Verona)
Costo: € 18.000
Adottato totalmente da: Associazione culturale “A
Filo d’Arte” Bovolone Verona
104
FFC#8/2012
Indagine sul microbioma delle vie aeree nei pazienti
con fibrosi cistica che presentano un severo declino
della funzione polmonare e non rispondono alla terapia convenzionale antimicrobica
Responsabile: Annamaria Bevivino (Unità per lo Sviluppo Sostenibile e Innovazione Sistema Agro-Industriale, ENEA, Roma)
Costo: € 60.000
Adottato totalmente da: Associazione Trentina FC
onlus in ricordo di Vanessa Weber (€ 10.000), Delegazione FFC di Latina (€ 20.000), Delegazione FFC
di Cecina (€ 8.000), Delegazione FFC di Imola (€
14.000), Associazione Davide e Guido - Insieme -Fibrosi Cistica Trust (€ 8.000)
FFC#9/2012
Sviluppo, produzione e caratterizzazione di peptidi
antimicrobici (CAMPs) attivi sulla forma sessile dei
patogeni opportunisti Pseudomonas aeruginosa e
Burkholderia cenocepacia
Responsabile: Eliodoro Pizzo (Dip. Biologia Strutturale e Funzionale, Lab. Struttura e Funzione delle Proteine, Università “Federico II”, Napoli)
Costo: € 30.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC La Bottega
delle Donne di Montebelluna
FFC#10/2012
Studio di un farmaco molto promettente contro Burkholderia cenocepacia
Responsabile: Giovanna Riccardi (Dip. di Biologia e
Biotecnologie, Università di Pavia)
Costo: € 50.000
Adottato totalmente da: Associazione Trentina FC
Onlus in ricordo di Zaira Tutino (€ 10.000), Gruppo
di Sostegno FFC di Palermo in ricordo di Elisa Pepe
(€ 30.000), Delegazione FFC di Imola (€ 10.000)
FFC#11/2012
Sviluppo di peptidi anti-infettivi ottimizzati e sperimentazione di un nuovo sistema di somministrazione
di farmaci per la terapia delle infezioni respiratorie
Responsabile: Marco Scocchi (Dip. Scienze della
Vita, Università degli studi di Trieste)
Costo: € 50.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC del Lago
di Garda
FFC#12/2012
Antimicrobici di origine naturale per combattere le infezioni polmonari in pazienti affetti da fibrosi cistica:
peptide ibridi Cecropina A-Melittina and polimixine
Responsabile: Alba Silipo (Dip. Scienze Chimiche,
Università “Federico II”, Napoli)
Costo: € 60.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Novara
(€ 15.000), Delegazione FFC di Latina (€ 15.000),
Delegazione FFC di Imola (€ 10.000), Delegazione
FFC di Pesaro (€ 10.000), Associazione Trentina FC
Onlus in ricordo di Renato Vallorzi (€ 10.000)
FFC#13/2012
Ruolo dei trasportatori di zinco ad alta affinità
nella capacità di Pseudomonas aeruginosa di colonizzare il polmone infiammato tipico della fibrosi
cistica
Responsabile: Andrea Battistoni (Dip. Biologia, Università Tor Vergata, Roma)
Costo: € 75.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Minerbe (€ 8.000), Delegazione FFC di Monterotondo
Roma (€ 13.000), Delegazione FFC di Sondrio Valchiavenna (€ 10.000), Delegazione FFC di Verona (€
20.000), Delegazione FFC di Alba Cuneo (€ 14.000
Delegazione FFC di Soverato in ricordo di Emanuela
Luly (€ 10.000)
FFC#14/2012
Relazione struttura-attività(SAR) di nuovi glicoconiugati, derivati da deoxynojirimicina che agiscono
sul metabolismo degli sfingolipidi, come possibili
farmaci per la malattia polmonare in fibrosi cistica
Responsabile: Maria Cristina Dechecchi (Lab. Patologia Molecolare, Laboratorio Analisi AOUI, Verona)
Costo: € 120.000
Adottato totalmente da: Donatori visitatori della
mostra “Picasso, capolavori dal Museo Nazionale
Picasso di Parigi” (€ 67.448), Festa d’Estate Villa Sigurtà Verona (€ 8.000), Delegazione FFC del Lago
di Garda con i Gruppi di Chivasso, Isola bergamasca,
Arezzo (€ 44.552)
FFC#15/2012
L’eme-ossigenasi 1(HO-1) come modulatore della
patologia polmonare associata alla fibrosi cistica
Responsabile: Valeria Raia (Dipartimento di Pediatria, Università “Federico II”, Napoli)
Costo: € 110.000
Adottato parzialmente da: Delegazione FFC di Soverato in ricordo di Elena (€ 8.000), Delegazione
FFC di Torino (€ 50.000), Latteria Montello SpA (€
10.000), LIFC con Associazioni Regionali per Campagna Nazionale FFC 2012 (€ 42.000)
FFC#16/2012
Il ruolo patogenetico dell’ipossia/RAGE nell’infiammazione, suscettibilità a infezioni e risposta alla
chemioterapia antibiotica nella fibrosi cistica e studio preclinico di efficacia di farmaci antagonisti specifici dell’asse ipossia/RAGE
Responsabile: Luigina Romani (Dip. Medicina Sperimentale e Scienze Biochimiche, Università di Perugia)
Costo: € 70.000
Adottato totalmente da: Paolo Faganelli con gli amici
golfisti in onore di Gigio Ruspa
FFC#17/2012
Il ruolo dell’endotelio vascolare nell’infiammazione
della fibrosi cistica
Responsabile: Mario Romano (Dip. Scienze Biomediche, Università Chieti-Pescara, Lab. Med. Molecolare)
Costo: € 70.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Pavia
(€ 10.000), Donatori numero solidale 2013 (€ 60.000)
FFC#18/2012
Malattia epatica associata alla fibrosi cistica: ruolo di CFTR come regolatore dell’immunità innata
nell’epitelio
Responsabile: Mario Strazzabosco (Dip. Medicina
Clinica e Prevenzione, Università Milano-Bicocca,
Milano)
Costo: € 70.000
Adottato parzialmente da: Zambon Group Farmaceutici (€ 14.400), Delegazione FFC di Bergamo (€
10.000), Delegazione FFC Valdadige (€ 8.600)
FFC#19/2012
Fattori di rischio per esiti sfavorevoli nei neonati FC
diagnosticati tramite lo screening neonatale in Italia
(anni 2009 -2011)
Responsabile: Teresa Repetto (Centro Regionale Fibrosi Cistica, AOU “A. Meyer”, Firenze)
Costo: € 50.000
Adottato parzialmente da: Gruppo di Sostegno FFC
di Seregno (€ 15.000), Antonio Guadagnin e Figlio
Srl (€ 8.000), Delegazione FFC di Fermo (€ 8.000),
Delegazione FFC di Cuneo Alba (€ 10.000), Delegazione FFC Il Sorriso di Jenny Cerea (€ 9.000)
FFC#20/2012
Eradicazione dell’infezione precoce da Staphylococus aureus meticillino-resistente (MRSA) in fibrosi
cistica: uno studio randomizzato multicentrico
Responsabile: Giovanni Taccetti (Centro Regionale
Fibrosi Cistica, AOU “A. Meyer”, Firenze)
Costo: € 70.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Vittoria Ragusa Catania 2 (€ 35.000), Delegazione FFC
di Messina (€ 10.000), Delegazione FFC di Cecina
(€ 10.000), Delegazione FFC di Lecce (€ 15.000)
FFC#1/2013
Analisi del meccanismo di azione mediante il quale
la trimetilangelicina (TMA) ripristina l’espressione
funzionale della proteina F508del CFTR
Responsabile: Valeria Casavola (Dip. di Bioscienze,
Biotecnologie e Biofarmaceutica, Università di Bari)
Costo: € 100.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Vicenza
FFC#2/2013
Un approccio basato sulle cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) per il ripopolamento e la correzione fenotipica dell’epitelio polmonare affetto da
fibrosi cistica
Responsabile: Roberto Loi (Dip. Scienze Biomediche,
Unità di Oncologia e Patologia Molecolare, Università di Cagliari)
Costo: € 25.000
Adottato totalmente da: Studio Gia.Da Onlus
FFC#3/2013
Correttori della ∆F508-CFTR derivanti da disegno
computazionale e da composti naturali, classificati
come sicuri, per una rapida applicazione clinica
Responsabile: Mauro Mazzei (Dipartimento di Farmacia, Università di Genova)
Costo: € 100.000
FFC#4/2013
CFTR in organoidi epiteliali: rilevanza per lo sviluppo di farmaci e la diagnosi della fibrosi cistica
Responsabile: Paola Melotti (Centro fibrosi cistica,
AOUI Verona)
Costo: € 30.000
Adottato totalmente da: Delegazioni FFC di Palermo,
Vittoria- Ragusa e Catania 2
FFC#5/2013
Una promettente terapia cellulare per la cura della
Fibrosi Cistica: i progenitori cellulari associati ai vasi
Responsabile: Graziella Messina (Dip. di Bioscienze,
Università degli Studi di Milano)
Costo: € 60.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Bologna
(€ 45.000) in ricordo della Signora Serafica Meliota,
Delegazione FFC di Ferrara (€ 15.000) in ricordo di
Paola Ricci Donna ed Amica Speciale
FFC#6/2013
Messa a punto di una procedura semi automatizzata
per la misura dell’attività di CFTR nei leucociti umani per applicazioni cliniche
Responsabile: Claudio Sorio (Dip. di Patologia, Sez.
Patologia generale, Università di Verona)
Costo: € 40.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Minerbe
Verona (€ 12.000), Delegazione FFC di Imola e Romagna (€ 28.000)
FFC#7/2013
Cellule epiteliali nasali: un nuovo approccio per la
diagnosi di Fibrosi Cistica e delle forme atipiche
Responsabile: Giuseppe Castaldo (CEINGE-Biotecnologie Avanzate scarl, Napoli)
Costo: € 60.000
Adottabile
105
FFC#8/2013
Rivalutare molecole antibatteriche neglette come
nuovi antibiotici contro specifici bersagli molecolari: derivati della pirazinamide come nuovi inibitori
di Pseudomonas aeruginosa
Responsabile: Federica Briani (Dip. di Bioscienze,
Università degli Studi di Milano)
Costo: € 32.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Montebelluna “La Bottega delle donne”
FFC#9/2013
Infezioni da Staphylococcus aureus in pazienti con
fibrosi cistica: sviluppo di nuovi beta-lattamici e molecole linezolid-simili come nuovi potenziali agenti
antibatterici e valutazione in vitro e in vivo dei nuovi
composti
Responsabile: Clementina Elvezia Cocuzza (Dip. di
Chirurgia e Medicina interdisciplinare, Università
Milano Bicocca)
Costo: € 52.000
Adottato totalmente da: Gruppo di Sostegno FFC
di Seregno (€ 16.500), Delegazione FFC di Cecina
(€ 15.500), Delegazione FFC della Valpolicella (€
20.000)
FFC#10/2013
Terapie anti-virulenza contro Pseudomonas aeruginosa: identificazione di farmaci anti-biofilm e sviluppo
di formulazioni inalatorie di Niclosamide e Flucitosina
Responsabile: Livia Leoni (Dip. di Scienze, Università
“Roma Tre”)
Costo: € 120.000
Adottato parzialmente da: Gruppo di Sostegno FFC
di Tremestieri Messina (€ 8.000), Delegazione FFC di
Verbania V.C.O. (€ 12.000), Delegazione FFC di Messina (€ 10.000), Delegazione FFC di Verona (€ 20.000),
Antonio Guadagnin Figlio srl (€ 8.000), Delegazione
FFC di Genova (€ 10.000), Delegazione FFC di Cosenza 2 (€ 8.000), Delegazione FFC di Siena (€ 8.000),
Loifur srl (€ 10.000), Amici per la Ricerca di Bassano
(€ 20.000)
Adottabile per € 6.000
FFC#11/2013
Polveri inalabili per la somministrazione di peptidi
antimicrobici umani (CAMP) chimicamente modificati: verso l’applicazione in vivo
Responsabile: Eugenio Notomista (Dip. Biologia,
Università di Napoli “Federico II”)
Costo: € 42.000
Adottato parzialmente da: Dompè Farmaceutici (€
10.000), Delegazione FFC di Montescaglioso Matera
(€ 8.000), Delegazione FFC di Foggia (€ 8.000), Delegazione FFC di Cerea Il Sorriso di Jenny (€ 8.000),
Adottabile per € 8.000
FFC#12/2013
Sviluppo preclinico del peptide antimicrobico M33
e inizio delle procedure regolatorie per la sperimentazione nell’uomo
Responsabile: Alessandro Pini (Dip. di Biotecnologie
Mediche, Università di Siena)
Costo: € 90.000
Adottabile
FFC#13/2013
Veicolazione con niosomi della lattoferrina: effetto
sulla riduzione dell’infiammazione e dell’infezione
in epiteli respiratori affetti da fibrosi cistica
Responsabile: Francesca Berlutti (Dip. Salute Pubblica
e Malattie infettive, Università “La Sapienza”, Roma)
Costo: € 47.000
Adottato totalmente da: Delegazioni FFC di Palermo,
Vittoria- Ragusa e Catania 2
106
FFC#14/2013
Rilevanza fisiopatologica dei glicosaminoglicani nelle
infezioni croniche da Pseudomonas aeruginosa e validazione di nuovi approcci terapeutici per modularne l’infiammazione e il danneggiamento del tessuto polmonare
Responsabile: Cristina Cigana (Infections and Cystic Fibrosis Unit, HSR, Milano)
Costo: € 80.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Milano
FFC#15/2013
Effetti dell’acido lipoico sulla regolazione della proteostasi per il controllo dell’infiammazione in fibrosi cistica
Responsabile: Daniela De Stefano (I.E.R.F.C. - Fondazione ONLUS c/o HSR, Milano)
Costo: € 43.000
Adottato parzialmente da: LIFC Associazione Lucana
Onlus (€ 15.000)
Adottabile per € 28.000
FFC#16/2013
Fosfodiesterasi tipo-4 (PDE4) e recettori β2 adrenergici come potenziali bersagli farmacologici per ridurre
l’infiltrazione neutrofilica e il danno polmonare nella
fibrosi cistica. Studi preclinici e identificazione di biomarcatori di efficacia
Responsabile: Virgilio Evangelista (Dip. di Farmacologia
Cellulare e Traslazionale, Cons. Mario Negri Sud, Chieti)
Costo: € 90.000
Adottato parzialmente da: LIFC con Associazioni Regionali per Campagna Nazionale FFC 2013 (€ 65.000),
Delegazione FFC di Lecce (€ 10.000)
Adottabile per € 15.000.
FFC#17/2013
Studio pre-clinico di un nuovo approccio immunoterapeutico basato sulla somministrazione aerosolica di
liposomi asimmetrici per potenziare la risposta immunitaria microbicida
Responsabile: Maurizio Fraziano (Dip. di Biologia, Università “Tor Vergata”, Roma)
Costo: € 50.000
Adottabile
FFC#18/2013
Sviluppo di un modello di topo con fibrosi cistica, transgenico per IL-8/NF-KB, per il monitoraggio in vivo e a
lungo termine della risposta infiammatoria indotta da
batteri trattati e non con azitromicina
Responsabile: Maria M. Lleò (Dip. di Patologia e Diagnostica, Sez. Microbiologia, Università di Verona)
Costo: € 52.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Belluno
con i Rocciatori di Fonzaso
FFC#19/2013
Il ruolo dell’endotelio vascolare nell’infiammazione
della fibrosi cistica
Responsabile: Mario Romano (Dip. Scienze Sperimentali e Cliniche, Lab. Medicina Molecolare, Università “G.
D’Annunzio”, Chieti-Pescara)
Costo: € 62.000
Adottato parzialmente da: Delegazione FFC di Pavia
(€ 10.000), riservato Donatori numero solidale 2013
(€ 10.000), Gruppo di Sostegno FFC di Isili - Cagliari
(€ 8.000)
Adottabile per € 34.000
FFC#20/2013
Potenziale anti-infiammatorio e anti-fungino di inibitori del metabolismo degli sfingolipidi in Fibrosi
Cistica
Responsabile: Paola Signorelli (Dip. di Scienze della Salute, Facoltà di Medicina, Università di Milano)
Costo: € 105.000
Adottato totalmente da: Fondazione Bruno Maria Zaini
FFC#21/2013
Implicazioni cliniche della storia naturale dei deficit
di secrezione e sensibilità insulinica in fibrosi cistica
Responsabile: Alberto Battezzati (International Center
for the Assessment of Nutritional Status (ICANS) - DeFENS Università di Milano)
Costo: € 95.000
Adottabile
FFC#22/2013
Fare o non fare lo screening del portatore sano del gene
per la fibrosi cistica? La voce dei cittadini e della comunità scientifica
Responsabile: Paola Mosconi (Ist. di Ricerche Farmacologiche “Mario Negri” Laboratory for medical research and consumer involvement)
Costo: € 55.000
Adottato parzialmente da: Latteria Montello SpA (€
10.000)
Adottabile per € 45.000
FFC#23/2013
L’utilizzo della TAC torace nel monitoraggio dei pazienti pediatrici affetti da Fibrosi Cistica influenza l’approccio clinico e terapeutico?
Responsabile: Harm Tiddens (Erasmus Medical Centre,
Sophia Children’s hospital, Department of Paediatric
Pulmonology and Department of Radiology, Rotterdam)
Costo: € 30.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC di Pesaro
(€ 20.000), Audemars Piguet (€ 10.000)
Servizi alla Ricerca (Facilities) 2012-2014
Servizio “CFaCore” (Cystic Fibrosis Animal Core Facilty)
Responsabile: Alessandra Bragonzi (Istituto di Ricerca San Raffaele, Milano)
Costo: € 512.000
Adottato parzialmente da: Patrizio Pignato lascito
testamentario (€ 50.000), Novartis Farma SpA (€
10.670), Delegazione FFC di Pavia (€ 10.000), Delegazione FFC di Marsala Trapani (€ 8.000), Delegazione FFC di Villa D’Almè Bergamo (€ 12.000), Loris
Camprini con il libro “Un milione di chilometri in
moto” (€ 10.000), LIFC Associazione FC Sardegna (€
8.000), Fashionart Concept (€ 10.000), Residuo non
utilizzato adozioni progetti 2009-2010 (€ 135.006)
Servizio “QuantiGENE” (Quantificazione
dell’espressione genica)
Responsabile: Giulio Cabrini (Laboratorio Patologia
Molecolare, Azienda Ospedaliera Universitaria Integrata, Verona)
Costo: € 30.000
Adottato totalmente da: Delegazione FFC della Valpolicella Verona
Servizio “Colture Primarie”
Responsabile: Luis Galietta (Laboratorio Genetica
Molecolare, Istituto “G. Gaslini”, Genova)
Costo: € 210.000
Adottato totalmente da: Omnia Media Srl con Formula Run Cup 2011 (€ 15.000), Sapore di Sale 2011 (€
13.000), Cinzia Scambi (€ 8.000), Donatori iniziativa
di Natale (€ 9.605), Philip Watch-Morellato & Sector
Group (€ 40.000), LIFC Associazione Abruzzo Onlus
e Associazione “Sport per la Vita” Roseto degli Abruzzi (€ 13.000), LIFC Associazione Siciliana Onlus (€
30.000), Sorgente in Lavoro SpA (€ 10.000), Sant Luis
Calzature Srl (€ 20.000), Delegazione FFC di Lucca
(€ 14.465), Gruppo di Sostegno FFC di Palermo (€
10.000), Delegazione FFC di Genova (€ 26.930)
CFDB Cystic Fibrosis Data Base
Responsabile: Roberto Buzzetti
Costo: € 50.000
Adottato parzialmente da: LIFC con Associazioni
Regionali per Campagna Nazionale FFC 2012 (€
24.000)
107
Presso Ospedale Maggiore B.go Trento
P.le A. Stefani, 1 - 37126 Verona
Presidenza e Segreteria
Tel. 045 8123438 – fax 045 8123568
e-mail: [email protected]
Codice fiscale 93100600233
Consiglio di Amministrazione
Presidente:
Vittoriano Faganelli
Consiglieri:
Eugenio Bertolotti
Andrea Bolla
Luigi Bozzini
Sandro Caffi
Paolo Del Debbio
Giuseppe Ferrari
Annamaria Giunta
Matteo Marzotto
Gianni Mastella
Michele Romano
Luciano Vettore
Direzione Scientifica
Direttore Scientifico: Gianni Mastella
Tel. 045 8123567
e-mail: [email protected]
Comitato di Consulenza Scientifica
Presidente:
Lucio Luzzatto
Consulenti:
Giorgio Berton
Paola Bruni
Roberto Buzzetti
Per donazioni:
In copertina/Front cover
Antonio Cao e Gerd Döring
nell’illustrazione di Giancarlo Zucconelli (ZUC)
Antonio Cao and Gerd Döring
illustration of Giancarlo Zucconelli (ZUC)
Si ringrazia per l’ospitalità
Redazione:
Gianni Mastella, Graziella Borgo,
Tecla Zarantonello, Federica Lavarini
Grafica ed impaginazione:
Ada Frapporti
Stampa:
Tipolitografia Artigiana snc
San Giovanni Lupatoto (VR)
Stampato il 18 novembre 2013
copertina13.indd 2
• SWIFT-BIC code (per pagamenti dall’estero)
UNCRITM1N58
• Bonifico Unicredit Banca:
IBAN IT 47 A 02008 11718 000102065518
• Bonifico Banco Popolare di Verona:
IBAN IT 92 H 05034 11708 000000048829
• On-line sul sito: www.fibrosicisticaricerca.it
• 5 x mille dell’IRPEF
Le donazioni sono deducibili fino al 10% del reddito complessivo
e comunque non oltre 70.000 euro/anno (art. 14 legge n.
80/2005)
www.fibrosicisticaricerca.it
Certificazione IID 2008/10
Aderiamo agli standard
della Carta della Donazione
13-11-2013 20:10:15
“Nella ricerca FC ci sono molti sogni alcuni
dei quali oggi cominciano ad uscire dalla
nebulosità del sogno diventando qualcosa di più
palpabile”
Antonio Cao
“Lavorando per FFC ho constatato che in
Italia ci sono molti ricercatori estremamente
dedicati alla lotta contro la fibrosi cistica e
decisi a fare la differenza”
Gerd Döring
XI CONVENTION D’AUTUNNO
DEI RICERCATORI IN FIBROSI CISTICA
Convention of Investigators in Cystic Fibrosis
Verona, 28-30 Novembre 2013
In collaborazione con
Azienda Ospedaliera
Universitaria Integrata
Verona
copertina13.indd 1
13-11-2013 20:10:04