Projeto nº PTDC/DTP-PIC/0560/2014

Apoio à Investigação Científica e Tecnológico

Designação do projeto: Glicanos como novos imunomoduladores na doença inflamatória intestinal: uma oportunidade para novas estratégias terapêuticas.

Instituição Proponente: IPATIMUP

Instituição Participante: ICBAS

Investimento Total: 195.960,00€

Localização do projeto:

Síntese do projeto:

A Doença inflamatória do intestino (DII), tal como a doença de Crohn (DC) e a colite ulcerativa (CU), são doenças imunomediadas crónicas do trato gastrointestinal. A etiopatogénese da DII ainda é desconhecida e a doença permanece incurável. As atuais estratégias terapêuticas para DII são limitadas pela sua eficácia e/ou toxicidade, e a seleção dos pacientes para uma terapia adequada continua um desafio. Estas preocupações clínicas destacam a necessidade urgente de identificar os principais mecanismos (marcadores moleculares), capazes de serem alvos efetivos de novas terapias otimizadas. O principal objetivo deste projeto é avaliar, pela primeira vez na DII, se a glicosilação das células T é um fator ainda desconhecido que medeia a inflamação intestinal, estimulando o desenvolvimento de novas terapias na DII.

O sistema imune é controlado pela glicosilação, através da adição de carbo-hidratos (glicanos) a proteínas. Evidências em outras doenças imuno-mediadas (modelos para compreender DII) mostram que a N-glicosilação, particularmente N-glicanos β1,6GlcNAc ramificados, catalisados pela N-acetilglucosaminiltransferase V (GnT-V), regulam a resposta imune das células T e controlam o limiar de ativação do recetor das células T (TCR). Recentemente, observamos pela primeira vez que pacientes com CU exibem uma deficiência da glicosilação ramificada (catalisada pela GnT-V) em células T intestinais que acompanha a gravidade da doença. Além disso, as células T da mucosa intestinal exibiram uma transcrição reduzida do gene Mgat5 que codifica a glicosilação ramificada mediada pela GnT-V. Estes recentes resultados exploratórios abriram as seguintes questões que permanecem por resolver:

Terão os glicanos o potencial para modular/regular a resposta imune de células T em pacientes com DII (tal como descrito para outras doenças autoimunes, tais como esclerose múltipla)? Se assim for, poderão estes glicanos proporcionar uma fonte para o desenvolvimento de uma nova estratégia terapêutica eficaz na DII?

Acreditamos que a identificação e caracterização deste novo fator na DII irá fomentar o desenvolvimento de novas terapias anti-inflamatórias específicas, contribuindo para uma melhor estratificação dos pacientes para terapia, melhorando o curso da doença.

Iremos começar por avaliar os efeitos imunomoduladores do glicano N-acetil-glucosamina (GlcNAc) na resposta de células T intestinais. As nossas observações preliminares ex vivo em células T de pacientes com CU mostraram uma regulação negativa da proliferação de células T, da diferenciação Th1 e da sinalização do TCR após suplementação com GlcNAc. Nesta tarefa, esperamos caracterizar (a nível mecanístico) o papel dos glicanos na modulação da resposta das células T em pacientes com DII e de que forma poderá contribuir para melhorar a estratificação dos pacientes para terapia.

Em seguida, pretendemos avaliar a eficácia terapêutica da administração de GlcNAc (oral e/ou rectal) em diferentes modelos de ratinho com colite induzida. O poder do GlcNAc como um potencial agente imunomodulador será avaliado em colite induzida por Dextran Sulfato de Sódio (DSS) em ratinhos Mgat5 transgénicos. Ratinhos Mgat5 -/- não possuem N-glicanos ramificados e exibem disfunção imunológica, sendo portanto um modelo expectável de desenvolver formas graves de colite. Como abordagem complementar, a eficácia terapêutica de GlcNAc também será avaliada em modelos de ratinho com colite por transferência de células T que exibe disfunção da homeostasia das células T.

Finalmente, teremos a prova de princípio deste projeto através da realização de um estudo-piloto para avaliar a eficácia clínica e benefícios adicionais do GlcNAc, em combinação com a terapia 5ASA, em pacientes com CU ativa moderada a grave, e exibindo margem para ganho terapêutico. O sucesso desta tarefa permitirá estabelecer um novo agente terapêutico capaz de proporcionar benefícios adicionais para os pacientes com CU, podendo constituir uma terapia simples que evita estratégias de escalada terapêutica.

O conhecimento científico gerado neste estudo inovador contribuirá para o desenvolvimento de uma nova terapia na DII, estabelecendo bases para criação de patentes, possibilitando a futura aplicação clinica da terapia e sua exploração comercial.