Le neoplasie sono malattie che iniziano con l’insorgenza anomala di una massa primaria che evolve nel tempo, con formazione di metastasi in organi distanti che spesso portano alla morte dell’individuo. Negli ultimi 20 anni, è stato dimostrato che l’insorgenza dei tumori è spesso associata non solo ad un’aberrante espressione di geni codificanti per proteine, ma anche alla disfunzione di geni non codificanti come gli “small non-coding RNA”, chiamati microRNA (miRNA), tra questi il miR-148b, con funzione anti-metastatica. L’espressione del miR-148b è spesso ridotta nei tumori maligni.

In particolare, abbiamo evidenziato ridotti livelli del miR-148b nei tumori primari di pazienti di tumore al seno che sono andati incontro a recidiva e che hanno avuto una minore sopravvivenza. Livelli ridotti sono stati anche rilevati in melanomi molto aggressivi. Dai nostri studi, è emerso che il miR-148b coordina la progressione tumorale bloccando diverse fasi del processo di disseminazione del tumore, quali la migrazione, l’invasione, la sopravvivenza all’anoikis, l’extravasazione e la formazione di metastasi al polmone e al fegato oltre che la risposta alla chemioterapia.

Stato del brevetto

DEPOSITATO

Numero di priorità

102019000015806

Data di priorità

06/09/2019

Licenza

INTERNAZIONALE

Mercato

Il mercato dei farmaci basati sull’RNA è in espansione, un report pubblicato dall’Allied Market Research prevede un aumento di $1.2 miliardi del mercato globale entro la fine del 2020 e 10 miliardi entro il 2024.

I farmaci basati sull’RNA comprendono i vaccini a RNA, RNA antisenso, miRNA, siRNA e gli aptameri. Queste molecole possono essere utilizzate per la cura del cancro, di malattie croniche, disordini genetici rari e malattie cardiovascolari. Il primo farmaco a RNA approvato dall’FDA è stato il Macugen nel 2004, un aptamero per la cura della degenerazione della macula.

Di 431 farmaci a RNA studiati in questo momento: il 63% sono in stadio di sviluppo pre-clinico, il 32% sono in fase I o II dei clinical trials, il 3% in fase III e 5 farmaci sono in attesa delle decisioni regolatorie. Tra questi circa un terzo sono farmaci per le malattie oncologiche.

Problema

Il cancro, spesso, ha un esito sfavorevole coincidente con la morte dell’individuo dovuto alla formazione di metastasi in organi distanti. Si pensa che addirittura il 90% delle morti per cancro è causato dalle metastasi, inoltre la sua incidenza è sempre più elevata. Infatti, nel 2018, ci sono stati 18,1 milioni di nuovi casi di cancro nel mondo e 9,5 milioni di persone sono morte a causa di una neoplasia. E’ stato stimato che entro il 2040, il numero di nuovi casi salga a 29,5 milioni con la conseguente morte di 16,4 milioni di persone.Di conseguenza, è fondamentale concentrare la ricerca sullo sviluppo di nuove terapie farmacologiche che possano bloccare o almeno rallentare/controllare la progressione del tumore nell’organismo.

Considerando che spesso chemio- e radioterapia non sono sufficienti a bloccare la malattia e, al contempo, sono devastanti per l’organismo, è necessario sviluppare terapie mirate, che possano colpire in maniera specifica le cellule tumorali, riducendo gli effetti collaterali indesiderati.

Limiti attuali tecnologie / Soluzioni

Le terapie attualmente in uso nel trattamento dei tumori (chemioterapici e molecole inibitorie) non sono in grado di discriminare tra cellule sane e malate, colpendo indiscriminatamente anche le cellule sane, con conseguenti effetti tossici per il paziente. Tra gli effetti collaterali osservati nelle terapie tradizionali annoveriamo la stanchezza, l'anemia, le infezioni, la formazione di lividi o piccole emorragie, la perdita dei capelli, la nausea, il vomito, la diarrea, lo sviluppo di problemi di tipo cognitivo e la cardiotossicità. Una terapia che colpisca in modo selettivo le cellule tumorali evita gli effetti collaterali appena elencati.

Inoltre, le terapie menzionate possono portare allo sviluppo di resistenza, un processo tale per cui le cellule neoplastiche non rispondono più ai farmaci antitumorali. Questo accade perché le cellule sensibili al farmaco muoiono, mentre le cellule staminali tumorali possono avere acquisito delle mutazioni genetiche che le portano alla resistenza. Col tempo queste cellule riprendono a moltiplicarsi generando un tumore resistente alla terapia, con conseguente ripresa della malattia e morte del paziente.

Killer Application

L’aptamero chimerico è caratterizzato da una grande versatilità, infatti nel caso di axl-148b all’aptamero anti-axl è legato il miR-148b, ma ad esso si possono coniugare anche altri miRNA anti-metastatici per aumentarne la concentrazione o degli anti-miRNA o delle sponge al fine di ridurre i livelli dei miRNA pro-metastatici all’interno delle cellule neoplastiche. Inoltre, fino ad ora, axl-148b ha dimostrato la sua funzionalità in vitro e in vivo su tumore al seno e melanoma e solo in vitro su sul tumore al polmone, un cancro tra i più mortali. Dal momento che sia axl che il miR-148b hanno un’alterata espressione in molti altri tipi di tumori, l’aptamero chimerico axl-148b può essere utilizzato anche per inibire la loro metastatizzazione.

In aggiunta, può essere usato in combinazione anche con altre terapie come gli anticorpi monoclonali, le terapie mirate, l’immunoterapia, la terapia ormonale e la chemioterapia. In particolare, è stato osservato che la presenza del recettore tirosin chinasico axl sulle cellule trattate con chemioterapici può indurre farmaco-resistenza. L’aptamero chimerico, sarebbe in grado di colpire le cellule esprimenti axl che non vengono uccise dai farmaci e di farle andare in apoptosi grazie al presenza del miR-148b.

Tecnologia e nostra soluzione

Nonostante gli studi pre-clinici su alcuni miRNA abbiano fornito risultati promettenti da un punto di vista terapeutico, al momento, non ci sono terapie cliniche approvate basate sull’utilizzo di miRNA come molecole bersaglio. A tale scopo servono molecole specifiche ed efficaci soltanto sui miRNA deregolati nelle cellule tumorali, evitando di colpire le cellule normali e, riducendo in questo modo gli effetti collaterali. Con questo intento, abbiamo generato un aptamero chimerico, axl-miR-148b (axl-148b), in cui l’anti-metastatico miR-148b è stato unito ad un aptamero che riconosce in modo specifico l’oncogene axl. Gli aptameri sono oligonucleotidi (RNA o DNA) che si ripiegano in una particolare struttura 3D che permette loro di legarsi con grande affinità e specificità a molecole bersaglio, inoltre possono essere legati ad altre molecole dando origine a composti chimerici e comportandosi quindi da trasportatori. Quindi, se sulla superficie della cellula bersaglio sarà presente il recettore contro cui è diretto l’aptamero, il complesso chimerico verrà internalizzato e la molecola secondaria sarà rilasciata nella cellula, dove potrà svolgere il suo effetto terapeutico. Al contrario, se il bersaglio dell’aptamero non sarà presente sulla superficie della cellula, il complesso chimerico non riconoscerà tale cellula e non svolgerà alcun effetto. Il coniugato axl-148b si comporta esattamente in questo modo. Infatti, l’aptamero è diretto contro axl, un recettore di superficie espresso ad alti livelli dalle cellule tumorali, ma non dalle cellule normali dell’organismo. Pertanto, le cellule che non esprimono axl, non sono in grado di internalizzare axl-148b, di conseguenza, in esse non si osserverà nessun effetto. In seguito all’interazione tra l’aptamero e axl, il miR-148b viene internalizzato e rilasciato all’interno della cellula dove può svolgere la sua funzione anti-metastatica operando su specifici bersagli e inibendo la migrazione e l’invasione cellulare delle cellule positive per axl. Axl-148b è anche in grado di inibire la formazione delle mammosfere, e quindi blocca le cellule staminali, induce apoptosi e necrosi del tumore e blocco della formazione di metastasi, se iniettato all’interno della massa primaria in topi (in melanoma e tumore al seno). A sottolineare la specificità del coniugato axl-148b è il fatto che la molecola non funziona su cellule che non esprimono axl. Da notare che già l’aptamero anti-axl, di per sé, è in grado di inibire la metastatizzazione delle cellule tumorali e, di conseguenza, può ulteriormente incrementare l’azione protettiva del miR-148b.

Vantaggi

La nostra molecola è specifica grazie alla presenza dell’aptamero anti-axl. Fino ad ora, è stato dimostrato che gli
aptameri sono poco tossici e immunogenici. Infatti, gli eventi avversi evidenziati nei clinical trials sono piuttosto rari.
Le molecole cariche negativamente quali gli acidi nucleici, si possono legare alle proteine del sangue in modo
aspecifico, inducendo un’internalizzazione cellulare non specifica con ovvi effetti collaterali o risultando immunogenici.
Nonostante questo, gli aptameri, grazie alla loro specificità, sono quasi sempre in grado di evitare gli effetti collaterali. I test di tossicità effettuati per axl- 148b sui topi, tramite l’analisi di alcuni organi (fegato, rene e milza), hanno dato risultati negativi.

Roadmap

Da quanto presentato, è evidente che il coniugato axl-148b ha una grande potenzialità nel trattamento delle neoplasie associate alla presenza di axl e alla ridotta espressione del miR-148b. Attualmente abbiamo dimostrato la sua azione anti-metastatica in vitro e in vivo attraverso una somministrazione locale. Occorre, però, rendere la molecola più stabile e diminuire la sua eliminazione renale in modo che possa essere somministrata endovena, requisito fondamentale per il trattamento dei pazienti oncologici. Le nucleasi presenti nel sangue, tendono infatti a degradare le sequenze nucleotidiche di cui gli aptameri sono composti, rendendo la vita dei coniugati assai breve. E’ però possibile migliorare la sua stabilità effettuando delle modifiche chimiche sui nucleotidi. Inoltre, si possono aggiungere unità di PEG o colesterolo per aumentare il peso molecolare della molecola e, quindi, diminuirne la clearance renale. Nel coniugato axl-148b sono già presenti nucleotidi modificati quali le 2’-fluoropirimidine e le metilpurine, ma non in numero sufficiente in quanto la stabilità in presenza di siero umano è di sole 8 ore. L’aggiunta di ulteriori modifiche ci permetterà di ottenere un composto molto più stabile da somministrare per via sistemica. Dopo la stabilizzazione sarà poi necessario proseguire con esperimenti preclinici in modelli murini in modo da procedere al successivo trasferimento alla clinica. Il TRL iniziale è quindi di 3 e può arrivare a 4-5 in seguito alla stabilizzazione del complesso. Da un punto di vista geografico, la copertura può essere mondiale dal momento che i tumori studiati sono presenti in tutto il mondo, con una possibilità di ampliare la copertura non solo per il cancro al seno e il melanoma, ma anche per altre neoplasie.

1-5 Mesi: CERCHIAMO COLLABORATORI PER SINTETIZZARE LE SEQUENZE

5-12 Mesi: CERCHIAMO COLLABORATORI PER STUDIARE LA TOSSICITA’, FACRMACOCINETICA, FARMACODINAMICA E BIODISTRIDUZIONE DELLA MOLECOLA IN TOPI E ALTRI MODELLI ANIMALI

12-24Mesi: CERCHIAMO COLLABORATORI PER L’ORGANIZZAZIONE DEI CLINICAL TRIAL

Valuta la tecnologia e contattaci
TRL 1
TRL 2
TRL 3
TRL 4
TRL 5
TRL 6
TRL 7
TRL 8
TRL 9

TRL

Il team

Prenota un incontro one-2-one con il team

Non perdere l’occasione di approfondire con il team la tecnologia a cui sei interessato

Menu