Risultati attesi
Il progetto iPSLight punta allo sviluppo tecnologico di cellule staminali umane riprogrammate iPSC (induced pluripotent stem cell) da pazienti con malattie neurodegenerative, applicabili alla ricerca industriale farmaceutica in combinazione con metodiche all’avanguardia di high-content e high-throughput screening (HCS, HTS).
iPSLight è focalizzato sulla patologia di Parkinson una malattia in rapida crescita per la quale non esiste alcuna cura risolutiva, ma solo sintomatica, mentre la riprogrammazione di cellule somatiche umane in cellule umane pluripotenti (iPSC) rappresenta una rivoluzione nel campo della biomedicina moderna, perché da la possibilità di generare neuroni umani da pazienti e di modellare in vitro le patologie neurodegenerative.
Il progetto prevede la derivazione di iPSC da pazienti con forme genetiche derivate da mutazioni nei geni OPA1 e GBA1 e da pazienti PD con forma sporadica. iPSC di controllo verranno inoltre generate da individui sani con comparabile età/sesso/razza e tramite correzione sito specifica con la tecnica di genome editing. L’uso di queste staminali permetterà di definire i meccanismi patologici alla base delle diverse forme di PD. Questi modelli di iPSC permetteranno poi di sviluppare sistemi biologicamente rilevanti e compatibili con i sistemi industriali molto efficienti di high-throughput and high-content screening alla base della moderna drug discovery.
Lo studio si propone di identificare nuovi processi coinvolti nell’insorgenza della patologia di Parkinson e di creare delle piattaforme di HTS e HCS utili per identificare nuovi potenziali farmaci per il trattamento della patologia.
A tal fine, iPSLight intende realizzare i seguenti obiettivi specifici di ricerca:
- generazione di modelli iPSC nuovi e biologicamente rilevanti con cellule derivate da pazienti affetti da Parkinson genetico e sporadico per identificare, tramite studi funzionali, le maggiori differenze fra cellule malate e sane e i meccanismi patologici generali comuni alla patologia genetica e sporadica;
- generazione di saggi biologici utilizzando neuroni umani derivati da iPSC che ricapitolino in vitro i meccanismi patologici della malattia.
Nell’ambito dello sviluppo sperimentale, il progetto si prefigge:
- lo sviluppo di sistemi in vitro basati su iPSC in modo standardizzato e riproducibile
- lo sviluppo e la validazione di una nuova piattaforma di high throughput e high-content screening per applicazioni di ricerca e industriali in ambito farmaceutico per lo sviluppo di farmaci. Tale piattaforma integrata di drug discovery. sarà utilizzata per produrre nuovi prodotti e servizi nell’ambito della ricerca medica e farmaceutica, aumentando la competitività della ricerca biomedica stessa e dell’industria biotecnologica lombarda.
Timeline e fasi di progetto
WP1 – Creazione di linee iPSC da pazienti di Parkinson e controlli
Obiettivo: generare modelli neuronali dopaminergici in vitro derivati da cellule iPSC di pazienti Parkinson.
WP2 – Studi funzionali
Obiettivo: caratterizzazione funzionale delle colture di neuroni dopaminergici ottenuti nel WP1. Validazione dei sistemi in vitro generati per lo sviluppo di saggi di screening, e selezione delle linee iPSC più promettenti per la riproduzione in vitro dei sistemi patologici.
WP3 – Standardizzazione dei protocolli di differenziamento, congelamento e distribuzione
Obiettivo: identificazione e validazione del protocollo ottimale di differenziamento delle iPSC e della procedura di distribuzione delle cellule nei diversi laboratori.
WP4 – Sviluppo di una piattaforma di screening
Obiettivo: adattare i saggi sviluppati e selezionati nel WP2 e WP3 a piattaforme automatizzate per lo screening (high-throughput e high-content) di composti chimici per lo sviluppo farmaceutico.
WP5 – Validazione della piattaforma
Obiettivo: tutti gli elementi tecnologici sviluppati e le conoscenze scientifiche acquisite lungo la filiera verranno allineati e convergeranno in una piattaforma di drug discovery che verrà validata tramite l’esecuzione di uno screening pilota di una libreria di composti ad azione nota.
WP6 – Analisi di mercato e posizionamento
Obiettivo: tutti i risultati, gli elementi tecnologici sviluppati, le piattaforme di drug discovery validate nonché la caratterizzazione dei composti candidati rappresentano elementi di valorizzazione del progetto. Verranno svolte le analisi di mercato e della proprietà intellettuale al fine di identificare il corretto posizionamento dei risultati e dei prodotti sul mercato. Sarà valutata la prospettiva, rispetto alle esigenze del mercato, di valorizzare i sistemi cellulari ed i protocolli sviluppati, i saggi funzionali come prodotti, e in particolare la piattaforma di drug discovery come innovativo servizio di ricerca farmaceutica.
WP7 – Management e disseminazione
Obiettivo: gestione del progetto per consentirne un’efficiente esecuzione e garantire il conseguimento dei risultati nei tempi e con le risorse definite. Una gestione efficiente assicurerà l’appropriata amministrazione del progetto, il coordinamento scientifico del progetto, la allocazione delle risorse e il reporting nonché la gestione legale degli accordi di partenariato fra partner.
Il coordinatore del progetto è AXXAM che sarà coadiuvato dai diversi partner nella gestione amministrativa del progetto.
