Studio in vitro per la validazione del Fostamatinib come potenziale candidato per il drug repurposing nel trattamento della neuroinfiammazione

La microglia è una popolazione cellulare presente nel sistema nervoso centrale (SNC) che, assieme ad astrociti, oligodendrociti e cellule ependimali, costituisce la neuroglia, o glia. La microglia viene comunemente classificata come fagociti mononucleati e rappresenta la principale difesa immunitaria del SNC. La componente microgliale è implicata nel controllo dell’omeostasi tissutale, attraverso la rimozione di detriti cellulari, prodotti metabolici e aggregati proteici, oltre che nell’eliminazione delle strutture sinaptiche danneggiate, azione fondamentale per il mantenimento di reti neurali sane nel sistema nervoso centrale. Inoltre, la microglia è in grado di orchestrare la risposta infiammatoria in seguito a stimoli esterni, rilasciando specifici mediatori come interleuchine e chemochine. Un’attivazione microgliale esagerata ed incontrollata può determinare uno stato di neuroinfiammazione cronica, una comune condizione prodromica associata all’insorgenza e alla progressione delle malattie neurodegenerative. Pertanto, lo studio dei processi che portano all’attivazione e alla disattivazione della microglia e dei mediatori coinvolti, permette di indagare con maggior precisione il ruolo di queste cellule nella neuroinfiammazione e individuare nuove possibili strategie farmacologiche. A tal fine, un approccio di ricerca definito System Biology, basato sull’analisi di molteplici risorse digitali, è stato applicato al drug repurposing nel campo della neuroinfiammazione. Con il termine drug repurposing si intende il processo di identificazione di nuovi usi terapeutici per farmaci già disponibili sul mercato. Questo metodo di riposizionamento presenta notevoli vantaggi rispetto alla classica sintesi di molecole de novo, come costi di sviluppo complessivi nettamente inferiori e tempi di analisi più brevi. Inoltre, consente di massimizzare il valore terapeutico di un farmaco con profilo di tollerabilità, già comprovato da studi clinici di Fase I o Fase II condotti con successo. Come potenziale candidato al drug repurposing per il trattamento della neuroinfiammazione è stato identificato il Fostamatinib, un farmaco approvato dalla Food and Drug Amministration statunitense nel 2018 per la cura della trombocitopenia immune cronica (ITP). Si tratta di un profarmaco che viene rapidamente metabolizzato in vivo nel composto farmacologicamente attivo R406, un efficace inibitore della tirosin-chinasi della milza (SYK). Questa proteina chinasi è ampiamente espressa nelle piastrine, nelle cellule immunitarie come mastociti, neutrofili, macrofagi e linfociti, oltre che in cellule non ematopoietiche, quali osteoclasti, cellule endoteliali e microglia. SYK è una componente integrale di una via di segnalazione intracellulare coinvolta nell'attivazione delle cellule immunitarie, microglia inclusa; pertanto, l’inibizione del suo dominio catalitico potrebbe attenuare l’attivazione microgliale ed interrompere a monte questa via di trasduzione del segnale che promuove la risposta infiammatoria. In questo lavoro di tesi è stato valutato l’effetto dell’inibizione farmacologica di SYK mediata R406, in un modello in vitro di neuroinfiammazione. A tal scopo, è stata utilizzata una linea cellulare di microglia umana immortalizzata, le cellule C20. Nella prima fase dello studio, queste cellule sono state trattate con concentrazioni scalari di R406 per 24 e 48 ore per valutarne la tollerabilità e la citotossicità. Le cellule C20 sono state successivamente sottoposte ad uno stimolo infiammatorio con interleuchina 1β (IL-1β) e hanno ricevuto diversi protocolli di trattamenti con R406 a differenti concentrazioni. Al termine del trattamento, è stata analizzata l’espressione genica di specifici mediatori dell’infiammazione e interleuchine tramite tecnica di Real-Time RT-PCR. Nel complesso, i risultati mostrano come l’inibizione farmacologica della proteina SYK, in questo caso tramite Fostamatinib, possa rappresentare effettivamente una strategia terapeutica a protezione di possibili stati neuroinfiammatori; ricerche future potrebbero indagare il suo effetto in studi clinici