Università degli studi di Pavia
Contenuto della pagina
Battaglia Simone attività di ricerca
Nuove molecole con attività antitubercolare: studio del bersaglio cellulare e del meccanismo d'azione e di resistenza
La Tubercolosi (TB) negli ultimi anni è ritornata a essere un serio problema soprattutto legato all’emergenza dell’HIV (che aumenta notevolmente il numero di casi di TB nei Paesi più poveri) e alla comparsa di ceppi resistenti a più farmaci noti come MultiDrug Resistant (MDR) ed eXtensively Drug Resistant (XDR). Questi ultimi sono ceppi MDR resistenti anche ai fluorochinoloni e ad almeno tre farmaci di seconda linea iniettabili. E’ perciò molto importante la ricerca di nuovi agenti antitubercolari.
Un nuovo composto, BM212, ha mostrato una potente attività antibatterica contro Mycobacterium tuberculosis, alcuni micobatteri non tubercolari, isolati clinici MDR e bacilli intracellulari. In conformità a questi risultati BM212 è considerato un composto “lead” fra i derivati dell’1,5-diarilpirrolo e un promettente farmaco antitubercolare.
Nel laboratorio di Microbiologia generale diretto dalla Prof.ssa De Rossi, la linea di ricerca principale è quella di identificare e caratterizzare il bersaglio cellulare di BM212 in Mycobacterium smegmatis. A questo proposito, sono stati isolati e caratterizzati mutanti resistenti a BM212. Le mutazioni che conferiscono la resistenza a BM212 sono state mappate nel gene mmpL3; siccome le mutazioni in un gene target sono responsabili della resistenza al composto, la proteina MmpL3 sembra essere il bersaglio cellulare di BM212.
Le proteine MmpL hanno analogie strutturali con una famiglia di proteine RND, le quali hanno attività di pompe d’efflusso in grado di espellere dalla cellula diverse sostanze non correlate. Nel nostro laboratorio è stato dimostrato che MmpL3 non espelle BM212 dalla cellula, suggerendo che la resistenza non è dovuta all’attività di una pompa d’efflusso. Non è ancora nota la funzione biologica di MmpL3 e sono in corso esperimenti d’inattivazione genica per definirla. Fino ad ora, i tentativi d’inattivazione del gene mmpL3, con diversi approcci molecolari, hanno dato esito negativo, indicando una sua possibile funzione essenziale nei micobatteri.
Lo scopo del mio progetto di ricerca sarà non solo quello di dimostrare l’essenzialità del gene mmpL3 ma anche quello di provare a esprimere e purificare la proteina MmpL3 in ospiti eterologhi al fine di stabilire la sua funzione e di poterne eventualmente determinare la struttura tridimensionale. Ciò permetterà di dimostrare non solo l’interazione tra la proteina MmpL3 e BM212, ma anche l’essenzialità del target e definirne la funzione cellulare nei micobatteri.
La Tubercolosi (TB) negli ultimi anni è ritornata a essere un serio problema soprattutto legato all’emergenza dell’HIV (che aumenta notevolmente il numero di casi di TB nei Paesi più poveri) e alla comparsa di ceppi resistenti a più farmaci noti come MultiDrug Resistant (MDR) ed eXtensively Drug Resistant (XDR). Questi ultimi sono ceppi MDR resistenti anche ai fluorochinoloni e ad almeno tre farmaci di seconda linea iniettabili. E’ perciò molto importante la ricerca di nuovi agenti antitubercolari.
Un nuovo composto, BM212, ha mostrato una potente attività antibatterica contro Mycobacterium tuberculosis, alcuni micobatteri non tubercolari, isolati clinici MDR e bacilli intracellulari. In conformità a questi risultati BM212 è considerato un composto “lead” fra i derivati dell’1,5-diarilpirrolo e un promettente farmaco antitubercolare.
Nel laboratorio di Microbiologia generale diretto dalla Prof.ssa De Rossi, la linea di ricerca principale è quella di identificare e caratterizzare il bersaglio cellulare di BM212 in Mycobacterium smegmatis. A questo proposito, sono stati isolati e caratterizzati mutanti resistenti a BM212. Le mutazioni che conferiscono la resistenza a BM212 sono state mappate nel gene mmpL3; siccome le mutazioni in un gene target sono responsabili della resistenza al composto, la proteina MmpL3 sembra essere il bersaglio cellulare di BM212.
Le proteine MmpL hanno analogie strutturali con una famiglia di proteine RND, le quali hanno attività di pompe d’efflusso in grado di espellere dalla cellula diverse sostanze non correlate. Nel nostro laboratorio è stato dimostrato che MmpL3 non espelle BM212 dalla cellula, suggerendo che la resistenza non è dovuta all’attività di una pompa d’efflusso. Non è ancora nota la funzione biologica di MmpL3 e sono in corso esperimenti d’inattivazione genica per definirla. Fino ad ora, i tentativi d’inattivazione del gene mmpL3, con diversi approcci molecolari, hanno dato esito negativo, indicando una sua possibile funzione essenziale nei micobatteri.
Lo scopo del mio progetto di ricerca sarà non solo quello di dimostrare l’essenzialità del gene mmpL3 ma anche quello di provare a esprimere e purificare la proteina MmpL3 in ospiti eterologhi al fine di stabilire la sua funzione e di poterne eventualmente determinare la struttura tridimensionale. Ciò permetterà di dimostrare non solo l’interazione tra la proteina MmpL3 e BM212, ma anche l’essenzialità del target e definirne la funzione cellulare nei micobatteri.
