Abstract
Il Disordine da Deficit di CDKL5 (CDD) è una grave encefalopatia dello sviluppo, causata da mutazioni nel gene CDKL5, fondamentale per il corretto sviluppo cerebrale nelle prime fasi della vita. I pazienti affetti presentano crisi epilettiche precoci, ritardo psicomotorio e deficit cognitivi e motori. Attualmente non esistono terapie efficaci per il trattamento di questa condizione. Recenti studi preclinici condotti dall’unità dell’Università di Bologna (UNIBO) hanno dimostrato che una terapia proteica sostitutiva basata sulla somministrazione di una proteina CDKL5 purificata ai topi knockout per Cdkl5 è in grado di migliorare significativamente i sintomi della malattia. Questi risultati aprono la strada allo sviluppo di una terapia innovativa per il CDD. Tuttavia, la produzione di una proteina CDKL5 a lunghezza intera e in forma attiva rappresenta ancora una sfida biotecnologica. La proteina appartiene infatti alla categoria delle proteine che contengono regioni intrinsecamente disordinate (IDR), che, pur rappresentando circa il 30% del proteoma umano, sono difficili da studiare, produrre e purificare a causa della loro instabilità strutturale. In particolare, CDKL5 presenta un dominio catalitico N-terminale bilobato (~300 residui) e da una lunga IDR C-terminale (~700 residui), che tende ad aggregarsi e presenta una bassa resa in condizioni standard. In un promettente studio pilota, l’unità dell’Università di Napoli (UNINA) ha dimostrato che il batterio antartico Pseudoalteromonas haloplanktis TAC125 costituisce un sistema di espressione alternativo efficace, capace di produrre una forma solubile e funzionale di CDKL5. Questo microrganismo si configura quindi come una piattaforma ideale per la produzione su larga scala della proteina. Il presente progetto mira a potenziare la produzione della proteina CDKL5 e a migliorarne l’efficacia terapeutica attraverso tre obiettivi principali: 1. Ottimizzare l’espressione, la purificazione e la formulazione della CDKL5 prodotta da P. haloplanktis TAC125; 2. Valutare l’incapsulamento della proteina in nanocarrier biocompatibili per un rilascio mirato e controllato; 3. Testare in vivo l’efficacia terapeutica della CDKL5 così prodotta e purificata nei modelli murini della patologia. I risultati attesi avranno un impatto immediato sulla comunità CDD, e nel lungo termine, offriranno nuove soluzioni anche per la produzione di altre proteine terapeutiche con IDR, finora poco accessibili a causa di difficoltà tecniche.
Dettagli del progetto
Responsabile scientifico: Stefania Trazzi
Strutture Unibo coinvolte:
Dipartimento di Scienze Biomediche e Neuromotorie
Coordinatore:
Università degli Studi di NAPOLI Federico II(Italy)
Contributo totale Unibo: Euro (EUR) 50.000,00
Durata del progetto in mesi: 24
Data di inizio
12/10/2023
Data di fine:
28/02/2026
