Studio di interazioni biomolecolari mediante Grating-Coupled Interferometry (GCI): applicazioni a recettori di interesse farmaceutico

Le interazioni ligando-recettore ricoprono un ruolo fondamentale in numerosi processi fisiologici e patologici, costituendo il razionale per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche mirate. Il presente lavoro di tesi si propone di valutare, mediante interferometria con accoppiamento a reticolo (Grating-Coupled Interferometry, GCI), le interazioni di affinità tra potenziali nuovi ligandi e recettori di rilevante interesse farmaceutico. La prima parte del lavoro, facente parte del progetto Immuno-HUB, è incentrata sullo screening di affinità di neo-glicoproteine nei confronti di diversi recettori dei carboidrati: la Concanavalina A (ConA) e due recettori lectinici di tipo C, il DC-SIGN e il Recettore del Mannosio (MR). La libreria di ligandi comprende neo-glicoproteine ottenute coniugando mono-, di-, tri- e tetrasaccaridi del mannosio all'albumina sierica umana (HSA). Le neo-glicoproteine sono state caratterizzate mediante spettrometria di massa per la determinazione del carico medio di zuccheri. Le analisi GCI hanno consentito di misurare costanti di dissociazione all’equilibrio (KD) nell'ordine del nanomolare per la ConA e per il DC-SIGN, mentre non si è osservata interazione tra le neo-glicoproteine e il MR. La seconda parte del progetto, nell'ambito del programma del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), SPOKE 6- Activity 2, è dedicata allo studio dell'affinità di potenziali ligandi del Recettore Attivato dai Proliferatori Perossisomiali γ (PPARγ), un recettore nucleare coinvolto nella regolazione del metabolismo lipidico e glucidico e nella risposta infiammatoria. A seguito dell’immobilizzazione del dominio di legame al ligando (LBD) del PPARγ su chip GCI, il rosiglitazone, agonista di riferimento, è stato utilizzato per la validazione del sistema. Il metodo è stato successivamente applicato per l’analisi di sette potenziali nuovi ligandi del PPARγ, trovati mediante affinity selection-mass spectrometry (AS-MS). Uno dei composti analizzati ha mostrato una buona affinità, con un valore di KD dell’ordine del nM, emergendo come candidato promettente per ulteriori studi. Nel complesso, il presente lavoro dimostra che la GCI rappresenta una tecnica analitica versatile, sensibile e affidabile per lo studio delle interazioni biomolecolari in ambito farmaceutico, applicabile sia a sistemi di riconoscimento carboidrato-lectina che a recettori nucleari, aprendo nuove prospettive per il drug discovery razionale.