Il Disturbo dello Spettro Autistico (DSA) si riferisce a un gruppo altamente prevalente di disturbi dello sviluppo neurologico che mostrano sintomi cognitivi/comportamentali convergenti, inclusi disturbi del linguaggio, comunicazione sociale e stereotipie, spesso accoppiati ad ansia e disabilità intellettiva. Sono state identificate migliaia di lesioni genetiche differenti come causa di DSA, per lo più rappresentate da mutazioni de novo o variazioni del numero di copie geniche che suddividono lo spettro in un aggregato di malattie genetiche rare con convergenza fenotipica.

Il programma di ricerca del Prof. Giuseppe Testa è finalizzato all’identificazione dei meccanismi molecolari e dei potenziali interventi terapeutici di alcuni rari sottotipi di DSA, in particolare la sindrome 7Dup-Autism Spectrum Disorder (7DupASD), dove la duplicazione della regione cromosomica 7q11.23 è stata riconosciuta come la causa. Gli individui affetti da 7DupASD mostrano disturbi del linguaggio e iposocialità insieme ad altri aspetti caratterizzanti del DSA. Il gruppo sta studiando classi di modulatori epigenetici per trattare DSA investigando meccanismi chiave deregolati che sono alla base dei suoi sintomi principali.

Stato del brevetto

DEPOSITATO

Numero di priorità

US201462085176P

Data di priorità

26/11/2014

Licenza

INTERNAZIONALE

Mercato

Si stima che nel mondo un bambino su 160 abbia un DSA. L'elevata prevalenza sembra aumentare a livello globale grazie a una migliore consapevolezza, strumenti diagnostici e reportistica. Il mercato DSA risulta abbastanza trascurato con una chiara opportunità per le aziende di capitalizzare tale mercato sviluppando e lanciando un farmaco efficace che tratti un sintomo principale. Si prevede che il mercato DSA continui a crescere con un tasso medio annuo del 4,3% (CAGR) nell’arco temporale 2018-2026. L’America settentrionale ha generato un fatturato di 1.911,7 milioni di dollari nel 2018 e dovrebbe crescere fino al 2026. Si prevede che l'Europa sarà la seconda regione più importante in termini di reddito. La prevalenza della sindrome rara autistica 7DupASD è stimata in 1: 7.500-1: 20.000, qualificandosi come una malattia rara [ORPHA: 96121] fornendo quindi la possibilità di ottenere l'esclusività di mercato attraverso la designazione di farmaco orfano. Ci sono più di 6000 malattie rare che colpiscono 30 milioni di cittadini dell'UE. L'80% delle malattie rare sono di origine genetica e sono spesso croniche e pericolose per la vita.

Problema

Non ci sono attualmente terapie farmacologiche efficaci per trattare i sintomi principali dei pazienti autistici, ma solo miglioramenti molto parziali grazie alle terapie comportamentali intensive che sono anche estremamente costose. Gli unici farmaci disponibili possono aiutare con problemi associati all’autismo come depressione, aggressività o convulsioni. Ad oggi, le principali sfide per lo sviluppo di trattamenti efficaci per DSA sono state sia la mancanza di modelli affidabili per lo studio delle funzioni cognitive e dell'interazione sociale umana, sia l'inadeguatezza degli screening per l'identificazione dei farmaci. Pertanto, esiste una forte esigenza medica di sviluppare farmaci efficaci che modulino vie neuronali specifiche implicate nell'insorgenza di tali malattie.

Limiti attuali tecnologie / Soluzioni

Le attuali linee guida per il trattamento del DSA consigliano l'uso di un intervento farmacologico per gestire il comportamento dirompente e per migliorare la compliance con gli interventi comportamentali piuttosto che trattare i sintomi principali. Le classi farmacologiche prescritte più comuni sono farmaci antipsicotici, antidepressivi, stimolanti e anticonvulsivanti. Gli unici due trattamenti approvati dalla FDA sono i farmaci antipsicotici atipici, risperidone e Abilify, per il trattamento dell'irritabilità. Diverse aziende stanno sviluppando nuovi farmaci concentrandosi su vari bersagli e meccanismi d'azione, principalmente la modulazione della neurotrasmissione alla sinapsi o l'alterazione dei livelli di serotonina alla sinapsi. Un esempio è Latuda, sviluppato da Dainippon Sumitomo Pharm, che ha un effetto antagonista sui recettori della dopamina e della serotonina. Un altro prodotto è una terapia enzimatica sostitutiva, CM-AT, sviluppata da Curemark, che mira a migliorare il sistema digestivo disfunzionale nei bambini autistici. I progetti del Prof. Testa mirano a sviluppare agenti farmacologici per trattare i sintomi principali nelle sindromi autistiche rare, partendo dallo studio delle lesioni genetiche patogenetiche chiavi.

Killer Application

Lo sviluppo della tecnologia si concentrerà sullo sviluppo clinico iniziale del composto front-runner, un inibitore LSD1 proprietario (LSD1i), per il trattamento dei pazienti 7DupASD. L'effetto di LSD1i sui sintomi principali di 7DupASD e la disponibilità di una piattaforma di modelli di malattia per altri disturbi rari dello sviluppo neurologico consentiranno di espandere la pipeline di terapie per 7DupASD e altre sindromi autistiche rare che condividono gli stessi sintomi principali e convergono sullo stesso meccanismo molecolare. Il solido background scientifico, la competenza e l'accesso a strutture all'avanguardia pongono le basi per muoversi rapidamente verso i primi passi della valutazione clinica del candidato rappresentando un'opportunità unica per le aziende farmaceutiche focalizzate su questa area patologica interessate allo sviluppo del candidato clinico verso il mercato DSA.

Tecnologia e nostra soluzione

Il gruppo del Prof. Giuseppe Testa ha sviluppato modelli di malattia - disease avatars - che comprendono neuroni differenziati ed organoidi cerebrali partendo da cellule staminali pluripotenti riprogrammate da fibroblasti di pazienti affetti da 7DupASD e altre patologie rare del neurosviluppo. Grazie alla caratterizzazione di questi modelli è stato possibile mostrare che il rimodellamento della cromatina svolge un ruolo chiave nella repressione dell’espressione di geni fondamentali per le funzioni neuronali in 7DupASD. Questi risultati hanno portato all’identificazione di molecole inibitori di LSD1 (enzima demetilasi 1A specifico per la lisina) come possibile trattamento farmacologico per la 7DupASD. Studi proof-of-concept hanno dimostrato l’efficacia di inibitori di LSD1, sviluppati da IEO, nel migliorare il comportamento iposociale in modelli murini transgenici di 7DupASD. L’effetto di queste molecole su uno dei sintomi principali dell’autismo apre la strada alla possibile applicazione terapeutica di questi composti ad un numero più ampio di sindromi autistiche grazie alla convergenza nei sintomi principali.

Vantaggi

- Composti proprietari inibitori di LSD1 come primo trattamento dei sintomi principali dell’autismo;
- Validazione Proof-of-Concept completata;
- Hub di riferimento per la riprogrammazione di cellule staminali derivanti da pazienti affetti da 7DupASD e altre sindromi autistiche;
- Competenza unica in organoidi cerebrali, riprogrammazione cellulare, studi comportamentali, meccanismi genetici ed epigenetici nei disturbi del neurosviluppo;
- Modelli di malattia unici tra cui organoidi neuronali ricapitolanti le prime fasi dello sviluppo neuronale e derivanti da pazienti affetti da DSA e modelli murini transgenici per lo studio dei sintomi principali dell’autismo;
- Piattaforma di drug discovery per altri trattamenti di sindromi DSA;
- Collaborazione con centri clinici internazionali coinvolti nel reclutamento di pazienti affetti 7DupASD e altre sindromi autistiche rare.

Roadmap

Gli obiettivi futuri da raggiungere includono:
1) studi preclinici regolatori, inclusi studi tossicologici completi e produzione GMP del candidato clinico;
2) Definizione del percorso di approvazione normativa, inclusa la designazione di farmaco orfano;
3) Progettazione e sviluppo di uno studio clinico di fase I / II in pazienti 7DupASD.

È importante sottolineare che sono già state stabilite collaborazioni con centri clinici specializzati e un'associazione di famiglie di pazienti 7DupASD a livello mondiale che forniranno l'esperienza clinica e l'infrastruttura, insieme alle coorti di pazienti, per progettare e preparare i primi studi clinici dell'inibitore dell'LSD1 in 7DupASD.

Stato di Sviluppo

Gli obiettivi già raggiunti sono: 1) completa caratterizzazione molecolare e funzionale di modelli neuronali derivati da pazienti e organoidi cerebrali di 7DupASD e altre sindromi DSA; 2) Identificazione della deregolazione della cromatina come strato meccanicistico chiave di interruzione cognitiva nei pazienti 7DupASD; 3) Identificazione di un composto epigenetico mirato all'enzima LSD1; 4) Validazione in vivo dell'efficacia del front-runner inibitore di LSD1 in modelli murini 7DupASD nel ripristino dei sintomi principali; 5) Messa a punto di un protocollo per uno screening chimico ad alto rendimento in neuroni differenziati derivati da pazienti autistici per identificare nuove molecole candidate. Come applicazione terapeutica, l'attuale Technology Readiness Level (TRL) è 4 (tecnologia convalidata in laboratorio)

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