Studio di interazione tra un anticorpo monoclonale somministrato per via intraoculare ed enzimi antibatterici presenti nell’occhio

Gli anticorpi monoclonali (mAb) anti-VEGF costituiscono una classe di farmaci che vengono utilizzati nella terapia di alcune malattie vascolari retiniche che portano alla riduzione della vista, come: la retinopatia diabetica, la trombosi venosa retinica e il glaucoma neovascolare. Le isoforme del fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF) sono coinvolte nella patogenesi di queste malattie. Il VEGF-A promuove l’angiogenesi retinica e coroideale, VEGF-B ha un potente effetto neuroprotettivo e blocca l'apoptosi delle cellule gangliari retiniche e cerebrali mentre VEGF-C e VEGF-D regolano la linfangiogenesi. Alcuni mAb anti-VEGF vengono iniettati direttamente nell'umor vitreo. In seguito alla somministrazione sono stati segnalati seri effetti collaterali tra cui endoftalmite, distacco della retina, emorragia vitreale, uveite, aumento della pressione intraoculare, corpi volanti transitori ed emorragia oculare. L'endoftalmite e l’uveite post-iniezione sono eventi avversi molto gravi osservati con alta incidenza. A livello oculare ci sono alcuni peptidi di difesa dell'ospite (HDP). Essi sono componenti molecolari dell'immunità innata ubiquitariamente espressi sulle superfici epiteliali e secreti dalle cellule immunitarie. Presentano attività antimicrobica ad ampio spettro. Il lisozima è un HDP secreto principalmente nel liquido lacrimale dalle cellule tubuloacinose delle ghiandole lacrimali ed espresso dall'epitelio corneale e dalle ghiandole di Meibomio. Il lisozima agisce tramite due meccanismi d'azione. L’attività enzimatica comporta la rottura dei legami glicosidici β-1,4 tra i disaccaridi, l'acido N-acetilmuramico (NAM) e l'N-acetilglucosamina (NAG), che costituiscono il peptidoglicano della parete batterica. In secondo luogo, la proprietà cationica del lisozima consente la formazione di pori nella membrana batterica anionica. Esso oltre alla sua attività antimicrobica, è anche un immunomodulatore. Le medesime attività, con meccanismi diversi, sono svolte a livello dell’occhio dalle RNasi. Anch’esse sono HDP e come tali sono proteine cationiche. In questo progetto di tesi, è stata studiata l’interazione a livello molecolare tra un mAb anti-VEGF, il bevacizumab, e proteine antibatteriche presenti nell’umor vitreo. Innanzitutto è stata analizzata l’interazione tra bevacizumab e lisozima, il principale HDP nell’occhio. Lo studio di interazione è stato condotto mediante metodi biochimici e biofisici. Misure di cromatografia ad esclusione molecolare e di spettroscopia (CD e fluorescenza) hanno rivelato che queste due proteine sembrano interagire in soluzione. L’effetto non sembra essere specifico ma comporta una sorta di sequestramento delle forme libere delle due proteine in vitro. I risultati ottenuti con il lisozima, hanno portato a spostare l’interesse dello studio su un secondo HDP, l’RNasi. Il bevacizumab sembrerebbe interagire con l’RNasi in maniera analoga a quella vista per il lisozima, suggerendo una possibile correlazione tra le infezioni post-iniezione e la deplezione di HDP liberi e funzionali nel vitreo. I risultati ottenuti verranno estesi ad altri mAbs con diverso meccanismo d’azione e via di somministrazione. Lo scopo finale di questo lavoro è l’identificazione di proteine che interagiscono con mAbs per una maggiore comprensione dei rischi associati all’utilizzo di anticorpi terapeutici e per una gestione più consapevole dei farmaci biotecnologici al fine di ridurre l’incidenza di effetti avversi.