Cicatrización en RDEB (2023)

Se probó nirogacestat, un fármaco recientemente aprobado en EE.UU. para tratar un tipo de crecimiento benigno (tumores desmoides) no relacionados con la EB. Hizo que las células de la piel cultivadas en el laboratorio de personas con EBDR fueran más saludables y podrían reutilizarse para reducir los síntomas de las personas que viven con EB.

Los investigadores publicaron sus resultados en el Journal of Investigative Dermatology en 2024 y presentaron una solicitud de patente titulada “Inhibidores de la gamma-secretasa para su uso en el tratamiento de la epidermólisis ampollosa”.

Las células de la piel (fibroblastos) de personas con RDEB se están cultivando en el laboratorio y se están investigando los niveles y tipos de moléculas llamadas microARN que producen. El papel de estas moléculas en el control de la cicatrización (fibrosis) puede convertirlas en objetivos para las terapias de EB. Se han elegido cuatro moléculas de microARN para estudios posteriores porque están presentes en niveles mucho más altos (tres de los cuatro) o más bajos en células de personas con RDEB. Se ha demostrado que afectan los procesos de fibrosis e inflamación.

Por otra parte, se ha demostrado que un fármaco que se está desarrollando para tratar el cáncer es una terapia potencial para reducir la cicatrización en RDEB.

Esta infografía, proporcionada por el investigador en 2022, ilustra el trabajo en curso:

La profesora Giovanna Zambruno (derecha) con el doctor Angelo Giuseppe Condorelli en la sala de cultivo celular del Hospital Pediátrico Bambino Gesù. El ​​doctor Condorelli es el investigador postdoctoral encargado del proyecto día a día en el laboratorio.

Líder de investigación:

Dra. Giovanna Zambruno, Consultora, Hospital Infantil Bambino Gesù, IRCCS, Roma, Italia

La Dra. Zambruno se graduó en Medicina en la Universidad de Pavía, Italia (1982) y completó su residencia en Dermatología y Venereología en 1985 en la misma Universidad. Después de una beca de investigación en el Laboratorio de Investigación Dermatológica e Inmunológica del INSERM y en el Departamento de Dermatología de la Universidad Claude Bernard, Lyon, Francia (1985-1986), se convirtió en miembro del personal del Departamento de Dermatología de la Universidad de Módena, donde estableció su primer grupo de investigación. En 1995 se trasladó al Istituto Dermopatico dell'Immacolata (IDI), donde fue Directora del Laboratorio de Biología Molecular y Celular (1995-2015) y luego Directora Científica (2017-2018). Actualmente es consultora en el Hospital Infantil Bambino Gesù de Roma, donde colabora con las Unidades de Patología y Dermatología y la División de Investigación en Genética y Enfermedades Raras. Durante los últimos 25 años su actividad clínica e investigadora se ha centrado en las enfermedades raras de la piel, en particular la epidermólisis ampollosa hereditaria. Es autora de más de 270 publicaciones en revistas revisadas por pares, 80 de las cuales sobre epidermólisis ampollosa.

Co-investigadores:

Dra. Teresa Odorisio, Laboratorio de Biología Molecular y Celular, IDI-IRCCS, Roma, Italia
Colaboradora: Profesora Leena Bruckner-Tuderman, Universitätsklinikum Freiburg – Hautklinik, Alemania

“La fibrosis provocada por lesiones e inflamación es una característica constante y progresiva en la RDEB. Es responsable de la formación de la mano en manopla, contracturas de las extremidades y estenosis de la mucosa, y está implicada en el desarrollo de carcinoma escamocelular cutáneo temprano y agresivo. Contrarrestar la fibrosis representa una estrategia para mejorar la evolución de la enfermedad y la calidad de vida de los pacientes. Por primera vez, nuestros análisis investigarán los niveles de expresión de una gran cantidad de microARN y su papel funcional en la fibrosis de la RDEB. El análisis de microARN será el punto de partida para identificar y desentrañar nuevos objetivos/vías farmacológicas para futuras estrategias terapéuticas antifibróticas innovadoras”.

– Dra. Giovanna Zambruno

Título de la subvención: MicroARN en la fibrosis ampollosa de la epidermólisis distrófica: perfiles de expresión, actividad y perspectivas terapéuticas

Nuestro ADN está formado por genes que almacenan la información para construir proteínas que forman nuestro cuerpo. Las instrucciones del ADN se transcriben en moléculas de ARN llamadas ARN mensajeros (ARNm), que sirven para producir estas proteínas (traducción). Sin embargo, algunos ARN, llamados ARN no codificantes, no se traducen en proteínas sino que regulan la cantidad de proteínas producidas. Los microARN (miARN) son ARN no codificantes que bloquean la producción de proteínas al interactuar con ARNm específicos. Los miARN son reguladores clave de todos los procesos biológicos y su función anormal contribuye a muchas enfermedades, incluidos los trastornos cutáneos fibróticos (cicatriciales).

En la epidermólisis ampollosa distrófica recesiva (RDEB), la formación continua de ampollas conduce a una fibrosis grave que desempeña un papel importante en el desarrollo de las complicaciones más graves de la enfermedad. Nuestro grupo ha observado que algunos miRNAs son más abundantes en fibroblastos de pacientes con RDEB (RDEBFs) y ejercen una actividad pro-fibrótica in vitro. Sobre la base de estos estudios preliminares, el presente proyecto tiene como objetivo identificar miARN adicionales desregulados en RDEBF y caracterizar su papel en procesos fibróticos clave, como la producción y liberación de moléculas profibróticas importantes (por ejemplo, el factor de crecimiento transformante-b1) y la dermis. (piel) endurecimiento. Este estudio contribuirá a ampliar el conocimiento sobre los mecanismos patogénicos de las enfermedades y a identificar nuevos miARN y objetivos de miARN como objetivos potenciales para terapias innovadoras para limitar la fibrosis.

Nuestro ADN está formado por genes que almacenan la información para construir las proteínas que forman nuestro cuerpo. Las instrucciones del ADN se transcriben en moléculas de ARN llamadas ARN mensajeros (ARNm), que sirven para producir proteínas. Sin embargo, una familia de pequeños ARN, llamados microARN, no se convierten en proteínas sino que regulan la cantidad de proteínas producidas. Los microARN bloquean la producción de proteínas al interactuar con ARNm específicos, definidos como objetivos de microARN. Los microARN son reguladores clave de todos los procesos biológicos y su mal funcionamiento contribuye a muchas enfermedades, incluida la epidermólisis ampollosa distrófica recesiva (RDEB) y sus graves complicaciones clínicas, como la inflamación de la piel, la fibrosis y el desarrollo de cáncer.

En los tejidos fibróticos, los fibroblastos producen cantidades excesivas de proteínas "fibróticas", principalmente colágenos, que se depositan fuera de las células y muestran una mayor capacidad para contraer el tejido que los rodea, lo que provoca rigidez y disfunción del tejido. Nuestro estudio anterior mostró que un microARN llamado miR-145-5p es más abundante en fibroblastos de pacientes con RDEB y demostró su papel en los procesos fibróticos. En este proyecto evaluamos la abundancia de cientos de microARN a la vez y comenzamos a explorar sus funciones. Identificamos un grupo de 36 microARNs desregulados en fibroblastos RDEB (es decir, moléculas al menos dos veces más o menos abundantes con respecto a las células de donantes sanos). A partir de entonces, seleccionamos para futuras investigaciones cuatro microARN, presentes en cantidades aumentadas o reducidas en las células RDEB en comparación con los controles. Observamos que la modulación farmacológica de estos microARN es capaz de contrarrestar la producción de proteínas fibróticas típicas por parte de los fibroblastos RDEB.

En paralelo, profundizamos nuestros estudios sobre un mecanismo molecular recientemente identificado involucrado en la fibrosis RDEB, llamado vía Notch. Una vía celular consiste en una serie bien organizada de acciones impulsadas por moléculas específicas (denominadas miembros de la vía), que causan diferentes eventos biológicos, como la división celular, el movimiento o la fibrosis. Nuestros estudios revelaron que la inhibición de la vía Notch por diferentes enfoques, incluidos medicamentos disponibles comercialmente pero hasta la fecha utilizados para tratar enfermedades diferentes de RDEB, atenúa notablemente varios rasgos profibróticos en las células RDEB. En detalle, los fibroblastos RDEB tratados con moléculas específicas que reducen la actividad de Notch exhiben una capacidad reducida i) para contraer geles de colágeno (que representan un modelo de la capacidad de los fibroblastos para encoger el tejido circundante), ii) para depositar proteínas "fibrosas" (colágenos) fuera de la célula, iii) para secretar la molécula fibrótica más importante, es decir, el factor de crecimiento transformante beta1, iv) para moverse y proliferar, y (v) para producir una amplia gama de moléculas que son típicamente abundantes en los tejidos fibróticos. En conjunto, nuestros datos respaldan la relevancia biológica de la vía Notch en los procesos patológicos relacionados con RDEB y su inhibición como un objetivo terapéutico innovador para contrarrestar la fibrosis cutánea. (Del informe de progreso de 2022).

Nuestro material genético (secuencias de ADN y ARN) almacena y transmite la información necesaria para formar todos los componentes del organismo, incluidas las proteínas y las enzimas, y para llevar a cabo cualquier proceso vital. La cantidad y actividad adecuadas de cada molécula biológica es crucial para garantizar la funcionalidad de los tejidos y órganos y, por tanto, para mantener la salud. En concreto, la abundancia de proteínas está controlada por diferentes mecanismos genéticos, entre ellos la acción de los microARN, una amplia familia (>2500 miembros) de moléculas cortas de ARN con funciones reguladoras.

Los microARN detienen la producción de proteínas al inhibir la “transición” de los moldes de proteínas, llamados ARN mensajeros (ARNm), a proteínas. Cada microARN modula un conjunto específico de ARNm/proteínas, definidos como objetivos de microARN de una manera dependiente de la célula y del contexto. El mal funcionamiento de los microARN contribuye a una variedad de enfermedades, incluida la forma distrófica recesiva de epidermólisis ampollosa (RDEB) y sus graves complicaciones clínicas, como inflamación, fibrosis y desarrollo de cáncer.

En los tejidos fibróticos, las principales células residentes en la piel, llamadas fibroblastos, producen cantidades excesivas de proteínas "fibrosas" nocivas y moléculas "profibróticas", que contribuyen a la rigidez de la piel y la disfunción de los fibroblastos.

En este estudio, identificamos e investigamos la función biológica de dos microARN, miR-129-1-3p y miR-210-3p, que se encuentran desregulados en fibroblastos obtenidos de pacientes con EBDR (EBRD-FB). Específicamente, la cantidad de miR-210-3p aumentó en RDEB-FB, mientras que miR-129-1-3p se redujo en comparación con las células de donantes sanos. En los RDEB-FB, la inhibición farmacológica de miR-210-3p por una molécula definida como "anti-miR" redujo la capacidad de los RDEB-FB para moverse, la llamada "tasa de migración", y para sintetizar proteínas profibróticas. , incluido un grupo de moléculas involucradas en la respuesta celular al daño inducido por el estrés oxidativo. En un conjunto diferente de experimentos, el aumento de los niveles de miR-129-1-3p mediante una molécula definida como "mimética" (miR-129-1-3p-mimic) disminuyó la contractilidad celular, un sello distintivo de los fibroblastos profibróticos, y redujo la expresión de una selección de proteínas profibróticas. Estos hallazgos indican el papel antifibrótico de miR-129-1-3p y, a su vez, el impacto perjudicial de su regulación negativa en los fibroblastos de los pacientes.

Posteriormente, identificamos y validamos una nueva proteína profibrótica regulada por miR-129-1-3p, lo que significa que niveles bajos de miR-129-1-3p (como observamos en los fibroblastos RDEB) corresponden a niveles más altos de este nuevo miR. -129-1-3p objetivo molecular.

Paralelamente, finalizamos un estudio que describe el papel profibrótico de los miembros de la vía NOTCH en la fibrosis de RDEB. En detalle, nuestros hallazgos obtenidos en fibroblastos de pacientes con RDEB revelaron que la inhibición de la cascada de señalización NOTCH por PF-03084014 (nirogacestat), una molécula de la familia de inhibidores de la gamma-secretasa, atenúa notablemente diferentes rasgos fibróticos que van desde la deposición de colágeno hasta la secreción del factor inductor de fibrosis TGF-ß1 y la producción de proteínas profibróticas. Cabe destacar que PF-03084014 ha sido aprobado recientemente por la FDA para el tratamiento de tumores desmoides y comercializado como OgsiveoTM por SpringWorks Therapeutics Inc. En el futuro, este fármaco podría explotarse de manera eficiente para su reutilización como agente antifibrótico en RDEB. En conclusión, nuestros datos respaldan firmemente la relevancia biológica de la vía NOTCH en los procesos patológicos relacionados con la RDEB y su inhibición por moléculas específicas como una estrategia terapéutica innovadora para contrarrestar la fibrosis cutánea en la RDEB. (Del informe final de 2024).