Il programma trae origine dal ruolo fondamentale che l'analisi farmaceutica attualmente riveste nell'ambito della ricerca, sviluppo ed uso dei farmaci. Il progetto intende fornire originali contributi allo sviluppo di metodologie analitiche innovative mirate ad agevolare l’individuazione e lo sviluppo di nuovi farmaci e ad assicurare un loro impiego efficace e sicuro. Il programma di ricerca è quindi articolato in varie fasi. 1. Metodi analitici innovativi nel drug discovery Questa parte del progetto prevede la messa a punto di tecniche e metodiche analitiche innovative per l’individuazione di bersagli farmacologici e markers di patologie per la scoperta di nuovi potenziali farmaci e la definizione del profilo analitico di nuove molecole di origine sintetica o naturale. In particolare, le unità operative di Bologna, Pavia e Milano si occuperanno della messa a punto di metodi a media-alta resa (medium-high throughput screening) per la progettazione e identificazione di potenziali farmaci mediante metodologie diverse ma complementari : biocromatografia su colonne per HPLC con enzimi immobilizzati (Bologna), protocolli rapidi di analisi in ultrafiltrazione-CE o in elettroforesi capillare di affinità (Pavia) o ancora spettrometria di massa (Milano). Parte della ricerca sarà centrata sui seguenti target: BACE (beta-secretasi), enzima coinvolto nella formazione del peptide amiloide; BChE (butirrilcolinesterasi), utile a selezionare adatti inibitori che si legano preferenzialmente ad AchE; HDAC (deacetilasi degli istoni del nucleo), coinvolta in patologie tumorali, il recettore AMPA (acido alfa-ammino-3-idrossi-5-metilisossazolo-4-propionico), coinvolto in numerose malattie di tipo degenerativo come la sclerosi amiotrofica laterale, la malattia di Parkinson, la schizofrenia e la malattia di Alzheimer; specie carboniliche reattive (RCS) derivanti da processi di perossidazione lipidica e proteine carbonilate. Si prevede di ottimizzare sistemi HPLC on-line, quindi reattori con enzimi immobilizzati (IMER), combinati con rivelatori MS e/o elettrochimico e/o spettroscopico, e approcci innovativi di bioinformatica al fine di effettuare rapidi screening di molecole biologicamente attive (es. nuovi inibitori). Questi nuovi sistemi verranno sfruttati anche per approfondire il grado di informazione su nuovi potenti inibitori, per studiarne le proprietà, come la valutazione qualitativa del tipo di inibizione enzimatica (competitiva, non-competitiva, etc.) e la valutazione quantitativa della costante di inibizione (Ki) (Bologna). Un altro target è la beta2 microglobulina, una proteina di 99 residui amminoacidici, responsabile di una grave forma di amiloidosi correlata alla dialisi. La sua struttura è stata caratterizzata mediante studi di risonanza magnetica nucleare [66] e di cristallografia ai raggi X [67]. Questa proteina non presenta un sito specifico e la disponibilità di molecole in grado di legarla in vitro con elevata affinità può avere importanti implicazioni terapeutiche, anche se la ricerca di un potente ligando è un compito molto difficile [16, 20]. I primi risultati del processo di screening di una chemical library (su 200 molecole simili alla suramina su un totale di 1000 composti) presso l’Unità di Pavia, hanno permesso l’identificazione di un solo composto interessante [18]. Da un lato si intende quindi proseguire con lo screening a tappeto (Pavia) mediante i due protocolli paralleli già messi a punto, in ultrafiltrazione-CE e elettroforesi capillare di affinità [18], dall’altro l’attenzione verrà concentrata su questo composto promettente. In parallelo verrà valutato un approccio in spettrometria di massa ad alta risoluzione mirato a studiare le interazioni non covalenti ligando-proteina (Milano). Un calcolo preciso della costante di affinità verrà eseguito mediante ACE e surface plasmon resonance, per una convalida incrociata dei dati ottenuti. [68 è da eliminare]. Cinetiche di refolding [69] e test di inibizione della...

20079SLZMC - PRIN 2007-Metodologie analitiche avanzate nelle ricerca e sviluppo di farmaci.

ANDRISANO, VINCENZA
2009

Abstract

Il programma trae origine dal ruolo fondamentale che l'analisi farmaceutica attualmente riveste nell'ambito della ricerca, sviluppo ed uso dei farmaci. Il progetto intende fornire originali contributi allo sviluppo di metodologie analitiche innovative mirate ad agevolare l’individuazione e lo sviluppo di nuovi farmaci e ad assicurare un loro impiego efficace e sicuro. Il programma di ricerca è quindi articolato in varie fasi. 1. Metodi analitici innovativi nel drug discovery Questa parte del progetto prevede la messa a punto di tecniche e metodiche analitiche innovative per l’individuazione di bersagli farmacologici e markers di patologie per la scoperta di nuovi potenziali farmaci e la definizione del profilo analitico di nuove molecole di origine sintetica o naturale. In particolare, le unità operative di Bologna, Pavia e Milano si occuperanno della messa a punto di metodi a media-alta resa (medium-high throughput screening) per la progettazione e identificazione di potenziali farmaci mediante metodologie diverse ma complementari : biocromatografia su colonne per HPLC con enzimi immobilizzati (Bologna), protocolli rapidi di analisi in ultrafiltrazione-CE o in elettroforesi capillare di affinità (Pavia) o ancora spettrometria di massa (Milano). Parte della ricerca sarà centrata sui seguenti target: BACE (beta-secretasi), enzima coinvolto nella formazione del peptide amiloide; BChE (butirrilcolinesterasi), utile a selezionare adatti inibitori che si legano preferenzialmente ad AchE; HDAC (deacetilasi degli istoni del nucleo), coinvolta in patologie tumorali, il recettore AMPA (acido alfa-ammino-3-idrossi-5-metilisossazolo-4-propionico), coinvolto in numerose malattie di tipo degenerativo come la sclerosi amiotrofica laterale, la malattia di Parkinson, la schizofrenia e la malattia di Alzheimer; specie carboniliche reattive (RCS) derivanti da processi di perossidazione lipidica e proteine carbonilate. Si prevede di ottimizzare sistemi HPLC on-line, quindi reattori con enzimi immobilizzati (IMER), combinati con rivelatori MS e/o elettrochimico e/o spettroscopico, e approcci innovativi di bioinformatica al fine di effettuare rapidi screening di molecole biologicamente attive (es. nuovi inibitori). Questi nuovi sistemi verranno sfruttati anche per approfondire il grado di informazione su nuovi potenti inibitori, per studiarne le proprietà, come la valutazione qualitativa del tipo di inibizione enzimatica (competitiva, non-competitiva, etc.) e la valutazione quantitativa della costante di inibizione (Ki) (Bologna). Un altro target è la beta2 microglobulina, una proteina di 99 residui amminoacidici, responsabile di una grave forma di amiloidosi correlata alla dialisi. La sua struttura è stata caratterizzata mediante studi di risonanza magnetica nucleare [66] e di cristallografia ai raggi X [67]. Questa proteina non presenta un sito specifico e la disponibilità di molecole in grado di legarla in vitro con elevata affinità può avere importanti implicazioni terapeutiche, anche se la ricerca di un potente ligando è un compito molto difficile [16, 20]. I primi risultati del processo di screening di una chemical library (su 200 molecole simili alla suramina su un totale di 1000 composti) presso l’Unità di Pavia, hanno permesso l’identificazione di un solo composto interessante [18]. Da un lato si intende quindi proseguire con lo screening a tappeto (Pavia) mediante i due protocolli paralleli già messi a punto, in ultrafiltrazione-CE e elettroforesi capillare di affinità [18], dall’altro l’attenzione verrà concentrata su questo composto promettente. In parallelo verrà valutato un approccio in spettrometria di massa ad alta risoluzione mirato a studiare le interazioni non covalenti ligando-proteina (Milano). Un calcolo preciso della costante di affinità verrà eseguito mediante ACE e surface plasmon resonance, per una convalida incrociata dei dati ottenuti. [68 è da eliminare]. Cinetiche di refolding [69] e test di inibizione della...
Andrisano V.
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