Dottorato in INNOVATION IN IMMUNO-MEDIATED AND HEMATOLOGICAL DISORDERS

Titolo della tesi: Crucial role of CXCL4 and type I interferon in early Systemic sclerosis: ways to block them via new pharmacological intervention by drug repositioning (Hydroxychloroquine) and experimental small molecules

La Sclerosi Sistemica (SSc) è una rara malattia autoimmune cronica e orfana, caratterizzata da specifici autoanticorpi, anomalie o danni vascolari e non esiste un trattamento efficace contro la progressione della malattia. CXCL4 è una chemochina antimicrobica con molteplici funzioni effettrici ed è attualmente considerata un biomarcatore nella sclerosi sistemica (SSc). Nella SSc, la presenza di CXCL4 in una fase iniziale è correlata a una prognosi peggiore ed a una grave progressione della malattia. CXCL4 contribuisce alla firma dell'interferone-I (IFN-I) nella malattia formando complessi liquidi cristallini pro-infiammatori con DNA/RNA, che attivano TLR7/8/9 e inducono l'espressione dell'IFN-a da parte delle cellule dendritiche plasmacitoidi (pDC) e del TNF-a da parte delle DC mieloide. Lo studio presentato in questa tesi è composto da due parti: nella prima parte, valutiamo, in vitro, il ruolo della tetramerizzazione di CXCL4 sulla sua funzione interferogenica nel complesso con il DNA. Nella seconda parte, analizziamo la presenza e la modulazione di CXCL4, dei complessi di DNA/RNA CXCL4, dell'IFN-I e di altri mediatori pro-infiammatori (ad esempio TNF-a), in una coorte di pazienti con SSc precoce inclusi in uno studio in corso in doppio cieco, randomizzato, con placebo, che valuta l'efficacia e la sicurezza dell'idrossiclorochina (HCQ)(HYDROXXY-SSc, Eudract 2001-00230-33). Da notare che HCQ è un inibitore ben noto delle vie IFN-I. Confrontando vari peptidi derivati da CXCL4 mutati, scopriamo che il pre assemblaggio fisiologico di CXCL4 nei tetrameri, prima dell'interazione con il DNA, è importante per la stimolazione di TLR9 e per la secrezione amplificata di IFN-I da parte delle pDC (le cellule immunitarie che sono le principali cellule produttrici di IFN-I nel corpo). Soprattutto, le piccole molecole che destabilizzano la tetramerizzazione CXCL4 bloccano la risposta pDC-IFN-a , suggerendo nuovi interventi farmacologici nella SSc e possibilmente in altre condizioni autoimmuni caratterizzate dalla presenza di un'elevata espressione dei complessi CXCL4 e CXCL4-DNA. Per la seconda parte di questo studio, abbiamo iniziato a valutare l'espressione di CXCL4, CXCL4-DNA e CXCL4-RNA, nonché IFN-a e TNF-a in una coorte di pazienti con SSc precoce inclusi nello studio HYDROXXY-SSc. Al T0 i pazienti SSc presentano livelli più alti di CXCL4, di complessi di CXCL4 con DNA/RNA, di IFN-a e TNF-a rispetto ai donatori sani (HD). Questo studio rappresenta un approccio innovativo per bloccare l'infiammazione causata da CXCL4: la rottura della struttura tetramerica di CXCL4. Questa strategia può essere utilizzata per bloccare l'aumento della produzione di IFN-I nei pazienti SSc. I risultati dello studio HYDROXXY-SSc mostreranno l'effetto benefico dell'inibizione di IFN-I nelle prime fasi della SSc. Poiché CXCL4 contribuisce alle vie dell'IFN-I, HCQ potrebbe essere un importante aggiunta alla terapia per la SSc, bloccando la firma interferonica.