“Cell-free” MEsenchymal Regenerative therapy for aLpha-1-antitrypsIN deficiency-associated lung diseases (MERLIN)
Ente finanziatore
MUR - Ministero dell'Università e Ricerca
Programma di finanziamento
PRIN - Progetti di Ricerca di Rilevante Interesse Nazionale (dal 2020)
Bando di riferimento
PRIN 2022 PNRR
Anno di presentazione del progetto
2022
Anno di approvazione del progetto
2023
Project ID / numero contratto
P2022LY3F4_001
Durata del progetto
24 mesi
Inizio del progetto
30/11/2023
Fine del progetto
29/11/2025
Ente capofila
UNIUPO - Universita Degli Studi del Università del Piemonte Orientale "Amedeo Avogadro"
Altri partner del progetto
UNIPV - Università degli studi di Pavia
CNR - Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Bioscienze e Biorisorse
Progetto approvato - Contributo unità di ricerca del Dipartimento
€97.077,00
Sustainable Development Goals - Agenda 2030
Keyword
genetic rare disease
regenerative medicine
anti-protease activity
anti-inflammatory activity
alpha 1 antitrypsin deficiency
mesenchymal extracellular vesicles
Stato del progetto
Approvato
Abstract
Alpha-1-antitrypsin (AAT) is a serine-proteinase inhibitor crucial to maintain protease–anti-protease homeostasis in the lungs. When AAT is deficient, the protease–anti-protease imbalance and the pro-inflammatory environment lead to the degradation of elastin, other basal membrane and matrix components, with the development of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and emphysema (the prevalence of severe AATD in individuals with COPD is between 0% and 12%, with a mean value of 3.6% [1]). The current standard of care is replacement (augmentation) therapy, by weekly i.v. infusion of human plasma purified AAT. Nevertheless, augmentation therapy is not universally accepted for preventing emphysema and has some downsides: it is expensive and requires repeated, lifelong intravenous infusions, and the optimal dose has yet to be determined, as AAT loses immunomodulatory effects (probably during purification). In this project, a new AAT deficiency therapy is being developed meant to effectively regenerate lung parenchyma, modulate inflammation, prevent the onset of bacterial infections, and stimulate the progenitor elements to trigger the healing process. To this aim, MERLIN develops and tests in cellular and murine models the first cell-free regenerative therapy for treating AAT deficiency-associated lung diseases based on ready-to-use, off-the-shelf and easily storable secretome (Sec) from heterologous adipose MSC. The project thesis is that MSC-Sec maintains the safety and efficacy properties of MSC, including anti-inflammatory, immunomodulatory, regenerative, pro-angiogenic, anti-protease and anti-infective properties, but with minimized technological, regulatory and economic burdens compared to parent cells. Specific aims of the project include 1) Pharmaceutical development of MSC-Sec in compliance with regulations in force. The project will deal with an essential aspect regarding MSC-Sec clinical application: its pharmaceuticalization. MSC-Sec will be formulated into a standardized injectable dosage form (lyoS) easily adoptable by the clinical community. 2) Evaluation of the therapeutic efficacy (as dose-response activity) of lyoS in cell models; this will allow studying the effects of lyoS in the regenerative responses and barrier function. 3) In vivo evaluation of lyoS effects in an elastase-induced COPD mouse model to evaluate the toxicity and the therapeutic efficacy in emphysema. 4) Description of the pathological mechanisms. In vitro and in vivo models will be evaluated at the functional level by proteomic analysis to identify
pathways, processes and functions modulated by pathology and lyoS treatment; also, the same network models will be processed at the topological level to identify proteins and define hubs and bottlenecks that play a key role in pathological and regenerative mechanisms. Finally, we will reconstruct the interactions between proteins present in lyoS and targets in both in vitro and in vivo models using bipartite graphs.
I dati relativi ai progetti sottomessi (a titolo esemplificativo: nome ente finanziatore, titolo del progetto, nome del Principal Investigator, elenco dei partner ......) sono raccolti e organizzati in maniera aggregata all'interno del database "UPO Progetti". Tale database ha lo scopo di raccogliere tutti i dati relativi ai progetti di ricerca sottomessi per conto dell'Ateneo (sia che questi siano stati approvati o non approvati a seguito della sottomissione). Tali dati sono utilizzati con lo scopo di raccogliere statistiche aggregate, per l'ottimizzazione della gestione dei processi di sottomissione dei progetti e per la valutazione statistica dei progetti presentati dai ricercatori, al fine di comprendere a livello statistico quale sia il numero di progetti presentati e la percentuale di approvazione degli stessi, oltre che indagare sui fattori che non hanno consentito l'approvazione del progetto. La valutazione ha esclusiva finalità di tipo statistico e si basa sull'analisi di dati aggregati, non prevede alcun monitoraggio/ performance dei ricercatori in relazione al numero di progetti presentati o al tasso di approvazione/ non approvazione. Si precisa che i dati sono trattati rispettando ogni misura cautelativa della sicurezza e riservatezza. Se desidera ottenere maggiori informazioni in relazione alle analisi effettuate su tali dati, può rivolgersi alla Divisione Ricerca e Sviluppo o al DPO dell'Ateneo (dpo@uniupo.it)