L’impatto profondo delle tecnologie basate su RNA ha trasformato il panorama del trattamento e della prevenzione delle malattie infettive e infiammatorie. Un esempio emblematico è la diffusione dei vaccini a base di mRNA durante la pandemia di SARS-CoV-2. Dimostrando uno sviluppo rapido e un’elevata efficacia nell’attivare risposte immunitarie antigeno-specifiche, questi vaccini a mRNA sono anche fondamentali nel sopprimere tali risposte per il trattamento di disturbi immunitari come le malattie autoimmuni, un focus primario delle attività dello Spoke 5.
Inoltre, lo Spoke 5 si concentra sull’esplorazione degli RNA non codificanti come biomarcatori sensibili e non invasivi. Questi biomarcatori hanno il potenziale per diagnosticare, prevedere e stratificare i pazienti con malattie infiammatorie, autoimmuni e infettive, presentando al contempo nuovi bersagli terapeutici. Anche le vescicole extracellulari circolanti sono risultate rilevanti come potenziali vettori per la veicolazione di RNA e altre molecole verso le cellule di interesse; lo Spoke 5 dedica diverse attività alla loro caratterizzazione ed al loro utilizzo sia come vettori che come biomarcatori.
In sintesi, lo Spoke 5 è in prima linea nella ricerca, comprendendo sia RNA codificanti che non codificanti come bersagli terapeutici, vettori o biomarcatori per malattie infettive e infiammatorie/autoimmuni. Ulteriori strategie emergenti, come la veicolazione di RNA/DNA alle cellule di interesse tramite vettori virali e non virali per il silenziamento genico, stanno guadagnando importanza come approcci di precisione per la somministrazione di farmaci nelle malattie infiammatorie e infettive. Queste strategie mostrano ottimi profili di efficacia e sicurezza, rappresentando modi innovativi per bersagliare specifici processi cellulari nelle malattie infiammatorie e infettive.
L’applicazione di vettori basati su virus capaci di infettare cellule umane può essere inficiata da risposte immunitarie antivirali preesistenti, impedendo un suo ottimale utilizzo. Ciò include la presenza di anticorpi neutralizzanti che possono bloccare il vettore, riducendo così l’efficienza di trasduzione e l’espressione del prodotto genico trasportato. Pertanto, lo Spoke 5 si dedica anche all’esplorazione e all’analisi delle risposte immunologiche sia ai vettori di RNA virali che non virali in modo completo e sostanziale.
Lo Spoke 5 è organizzato in quattro principali Work Packages (WP), ciascuno dedicato all’avanzamento della ricerca nei settori dei vaccini, della scoperta di RNA terapeutici, delle strategie innovative per combattere le infezioni, e della progettazione e somministrazione di farmaci basati su RNA.
Il WP 5.1 si concentra sullo sviluppo di una piattaforma per generare vaccini virali, sfruttando specificamente un vettore del virus Sendai “replication-deficient” per produrre un vaccino alternativo per SARS-CoV-2. Tecnologie all’avanguardia valuteranno l’immunogenicità e l’efficacia dei vaccini. Inoltre, le piattaforme per la generazione di farmaci profilattici includeranno anticorpi neutralizzanti codificati da mRNA in fase di sviluppo. Un altro aspetto riguarda l’ingegnerizzazione di molecole derivanti dall’immunità innata per cambattere infezioni virali e disturbi autoimmuni.
Il WP 5.2 si focalizza su strategie non convenzionali per combattere infezioni batteriche antibiotico-resistenti e nuovi virus. Le attività specifiche includono: (i) l’identificazione di batteriofagi capaci di colpire batteri antibiotico-resistenti; (ii) l’impiego della tecnologia di Genomics-Informed Drug Design (Gen-ID2); (iii) la progettazione di aptameri per identificare e distruggere le cellule infette. La tecnologia Gen-ID2 si allinea con gli sforzi dello Spoke 1 del Centro, offrendo il potenziale per trattamenti personalizzati anche contro il cancro con ridotti effetti collaterali.
Il WP 5.3 è dedicato alla scoperta di RNA circolanti come biomarcatori e bersagli terapeutici nelle malattie immunitarie e infiammatorie. Il focus del WP5.3 si estende all’analisi degli RNA non codificanti associati a vescicole extracellulari come potenziali biomarcatori e anche come bersagli terapeutici. Tra gli obiettivi di questo WP vi è la generazione di una piattaforma centrale per l’analisi di sequenziamento di RNA, inizialmente focalizzata sul Diabete di Tipo 1 e sulla fibrosi polmonare, ma con potenziali applicazioni anche in diversi contesti patologici.
Il WP 5.4 è focalizzato sulla progettazione di farmaci basati su RNA e sulle strategie di veicolazione e somministrazione. Il progetto include la riprogrammazione delle cellule dendritiche utilizzando RNA per mitigare patologie immunitarie legate al trapianto e all’autoimmunità, e lo sviluppo di una piattaforma per la terapia cellulare per controllare la reazione immunitaria correlata al trapianto. Inoltre, il WP 5.4 esplora i sistemi di somministrazione di RNA/DNA, sia virali che non virali a base lipidica, per migliorare lo sviluppo, la veicolazione e somministrazione terapeutica.
Queste iniziative di ricerca sottolineano l’impegno dello Spoke 5 nell’avanzamento della conoscenza scientifica, nella promozione della collaborazione e nel contributo allo sviluppo di soluzioni innovative per le malattie infettive e infiammatorie.
Diverse attività all’interno dello Spoke 5 ricevono un sostanziale supporto da piccole e medie imprese (PMI) e da aziende farmaceutiche. Per il Work Package 5.2 (WP 5.2), sfruttiamo la piattaforma innovativa Genomics-Informed Drug Design (Gen-ID2) (Task 5.2.2), progettata per riconoscere e degradare selettivamente l’RNA genomico virale. Questa piattaforma ha un immenso potenziale, offrendo trattamenti per malattie che influenzano il profilo genetico dei tessuti colpiti, allineandosi con gli obiettivi dello Spoke 1 e dello Spoke 2. La considerevole dimensione del mercato per tali trattamenti è promettente. La nostra collaborazione con la start-up americana, Entropy Therapeutics, rafforza ulteriormente questa iniziativa. Entropy Therapeutics, che ha brevettato vettori per l’uso nella piattaforma Genomics-Informed Drug Design (Gen-ID2), si è impegnata a concedere al Centro Nazionale diritti di brevetto favorevoli e a supportare lo sviluppo dell’applicazione della tecnologia.
La piattaforma innovativa per la trasfezione in vitro di monociti/cellule dendritiche con mRNA, con l’obiettivo di generare cellule tollerogeniche, è stata brevettata. Il suo sviluppo e la traduzione in ambito clinico sono sviluppati anche con il supporto di BioNTech (Germania). Inoltre, lo Spoke 5 ha istituito una piattaforma centrale dedicata all’analisi degli RNA circolanti associati a vari componenti del plasma. Questa piattaforma è fondamentale per la scoperta di nuovi biomarcatori per la diagnosi e per la risposta terapeutica, migliorando gli approcci di medicina di precisione e rivelando nuovi bersagli terapeutici. Questa iniziativa strategica amplifica l’impegno dello Spoke 5 nell’avanzamento della ricerca e nella promozione delle collaborazioni nella ricerca di scoperte ad alto impatto.
Le collaborazioni in corso e gli sforzi sinergici messi in campo stanno attivamente guidando le nostre iniziative di ricerca. In partnership con lo Spoke 8, stiamo intraprendendo un’analisi approfondita e lo sviluppo di vescicole extracellulari come potenziali vettori terapeutici. Questo coinvolge la veicolazione mirata di molecole di RNA in specifiche cellule di interesse, come le cellule beta produttrici di insulina e le cellule polmonari. Data l’utilizzazione di tecnologie RNA-omiche ad alto rendimento e il previsto volume sostanziale di dati da varie fonti di campioni, lo Spoke 5 collaborerà strettamente con le infrastrutture computazionali stabilite nello Spoke 7. Questa collaborazione mira a semplificare l’analisi dei dati omici e a facilitare l’accesso ai dati per l’intero Centro Nazionale.