Il nostro gruppo di ricerca si occupa da tempo della patogenesi e terapia della malaria, una tra le più diffuse malattie infettive nel mondo con 500 milioni di casi e 1-2 milioni di morti all’anno, specialmente bambini al di sotto dei 5 anni e donne in gravidanza. Il problema è aggravato dalla mancanza di un vaccino e dalla diffusione della resistenza del parassita alla maggior parte dei farmaci in uso. E’ quindi di estrema importanza identificare nuovi farmaci efficaci sul parassita e poco tossici per i pazienti. La terapia combinata con i derivati di artemisinina (ACT), molto efficace e sicura nei bambini e negli adulti, non è consigliata in gravidanza in quanto dati della letteratura e confermati nel nostro laboratorio (D’Alessandro S et al, 2007; Finaurini S et al, 2009) hanno dimostrato l’azione inibitoria di questi farmaci sull’angiogenesi e sulla eritropoiesi. D’altra parte, altri farmaci (LAPDAP) hanno rivelato un’elevata tossicità nei pazienti affetti da favismo, mentre le aminochinoline, di cui fa parte clorochina, benché sicure in gravidanza, possono esercitare un effetto emolitico in presenza di eme (Omodeo-Salè F. et al, 2009). Lo scopo del presente progetto è quello di sviluppare dei saggi di tossicità in vitro rapidi, poco costosi e affidabili per valutare gli effetti citotossici di nuovi composti potenzialmente antimalarici su globuli rossi maturi e sui processi di eritropoiesi e di angiogenesi. I nuovi composti saranno forniti da gruppi italiani e stranieri con i quali collaboriamo da anni (Prof. R. Haynes, Hong Kong, Prof. S. Romeo e Prof. A. Sparatore, UNIMI).
In particolare i saggi in vitro valuteranno:
1- L’effetto emolitico dei farmaci in presenza o meno di emina o emozoina (prodotti del metabolismo del parassita presenti in alte concentrazioni nel plasma dei pazienti malarici) nei confronti di globuli rossi normali e provenienti da individui affetti da malattie emolitiche o emoglobinopatie (talassemia, deficienza di G6PD, anemia falciforme). Lo screening verrà approfondito valutando l’effetto dei farmaci anche in condizioni di ipossia o stress ossidativo.
2- Inibizione della differenziazione eritroide: verrà utilizzato il modello delle cellule K562 (leucemia mieloide) che, in presenza di induttori di differenziazione (emina, acido butirrico), sintetizzano emoglobina adulta (22). La differenziazione verrà stimata al microscopio dalla percentuale di cellule positive alla colorazione con benzidina (in grado di formare un complesso blu con l’emoglobina adulta) e dalla produzione di IL8 (fattore pro-angiogenetico), mediante test ELISA
3- Inibizione dell’angiogenesi: su una linea endoteliale di microvascolatura umana (HMEC-1) verrà valutata i) la proliferazione cellulare mediante saggio MTT e ii) la capacità delle cellule di migrare spontaneamente formando strutture tubuliformi quando seminate su una matrice di collagene (matrice Cultrex,Trevigen) gelificata in presenza o assenza di farmaci.