Caratterizzazione in vitro del profilo farmacologico dei ligandi EGFR e studio degli effetti sulla regolazione dell’espressione di mucine in cellule epiteliali bronchiali

EGFR has been studied due to its role about the overproduction of mucins, suggesting it as a possible therapeutic target in BPCO. In this study, the aim is characterizing the pharmacological profile of 5 ligands (EGF, AREG, BTC, HB-EGF and TGF-α) of EGFR through a label free approach and evaluating the effect on expression of mucins, glycoproteins leading to obstuction throughout airways in BPCO patients. Output of bronchial epithelial cells, BEAS-2B, was measured: i) in real time as “cell index” by xCELLigence, label-free system based on bioimpedance and ii) after 24 hours, using RT-qPCR, to analyse mRNA levels of MUC5AC and MUC5B genes. In xCELLigence, BTC and HB-EGF show higher potencies (pEC50), respectively 10,20 and 9,91 than 9,86 of EGF. As far as MUC5AC is concerned, AREG presents the highest potency (9,86) whereas HB-EGF and BTC have the largest maximum effects compared to control, respectively 3,54 and 3,28. On the other hand, regarding MUC5B, HB-EGF proves to be the most potent (10,65) among ligands with major effect (3,39). In conclusion, in this thesis, it was set up a solid experimental model to validate EGFR as target and to develop potential inhibitors of its pathway for new therapies in BPCO.

EGFR è stato studiato per il suo ruolo nell’ iperproduzione di mucine, suggerendolo come possibile target terapeutico nella BPCO. In questo studio, l’obiettivo è caratterizzare il profilo farmacologico di 5 ligandi (EGF, AREG, BTC, HB-EGF e TGF-α) di EGFR mediante un approccio label-free e valutarne l’effetto sull’espressione di mucine, glicoproteine che causano ostruzione nelle vie aeree in pazienti BPCO. La risposta delle cellule epiteliali bronchiali, BEAS-2B, è stata misurata: i) in tempo reale come “indice cellulare” mediante xCELLigence, sistema label-free basato sulla bioimpedenza e ii) dopo 24 ore, utilizzando la RT-qPCR, per analizzare i livelli di mRNA dei geni MUC5AC e MUC5B. In xCELLigence, BTC e HB-EGF mostrano le potenze maggiori (pEC50) rispettivamente di 10,20 e 9,91 rispetto a 9,86 di EGF. Per quanto riguarda MUC5AC, AREG presenta la potenza maggiore (9,86) mentre HB-EGF e BTC hanno gli effetti massimi più significativi rispetto al controllo, rispettivamente di 3,54 e 3,28. Diversamente, per la MUC5B, HB-EGF risulta il più potente (10,65) tra i ligandi con l’effetto maggiore (3,39). In conclusione, in questa tesi, è stato definito un robusto modello sperimentale per validare EGFR come target e sviluppare potenziali inibitori del suo pathway per nuove terapie per la BPCO.