Therapeutic and Prognostic Strategies Based on TAGLN2 and OGN in Idiopathic Pulmonary Fibrosis (IPF)

La fibrosi polmonare idiopatica (Idiopathic Pulmonary Fibrosis, IPF) è una malattia interstiziale polmonare rara, cronica e progressiva, associata a una sopravvivenza mediana di circa tre anni dalla diagnosi. Sebbene i farmaci antifibrotici pirfenidone e nintedanib siano in grado di rallentare il declino funzionale respiratorio, non hanno finora dimostrato un impatto significativo sulla mortalità. La patogenesi dell’IPF è sostenuta da micro-lesioni ripetute dell’epitelio alveolare, seguite da meccanismi di riparo aberranti e da una persistente attivazione dei fibroblasti, che conduce a un’eccessiva deposizione di matrice extracellulare (ECM), alla progressiva cicatrizzazione e distorsione del parenchima polmonare e, infine, a un grave deficit degli scambi gassosi. Il presente progetto si propone di indagare i meccanismi molecolari e il ruolo funzionale di transgelina-2 (TAGLN2) e osteoglicina (OGN), due proteine recentemente identificate come sovraespresse nel tessuto polmonare di pazienti affetti da IPF. In particolare, lo studio analizzerà l’espressione e il significato biologico di TAGLN2 e OGN in fibroblasti polmonari primari derivati da sottogruppi clinicamente distinti di pazienti con IPF, caratterizzati da differenti stadi di malattia e parametri clinici. Come prima fase, verrà istituito un database strutturato e standardizzato che raccoglierà campioni istologici di pazienti con diagnosi di IPF arruolati nell’arco di due anni. I campioni saranno sottoposti a colorazioni immunoistochimiche utilizzando anticorpi specifici per OGN e TAGLN2, con l’obiettivo di ottimizzare i protocolli di rilevazione e garantire la standardizzazione metodologica. Per ciascun paziente saranno integrati dati clinici dettagliati. Il dataset risultante costituirà una risorsa strategica per future applicazioni di patologia digitale, inclusa l’implementazione e l’addestramento di strumenti basati su intelligenza artificiale per la quantificazione automatizzata dell’espressione dei marcatori e per una valutazione oggettiva del grado di fibrosi. Successivamente, verranno condotte analisi molecolari e cellulari approfondite mediante approcci di proteomica e single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) su fibroblasti polmonari derivati dai pazienti. I fibroblasti primari saranno isolati da campioni di criobiopsia e biopsia polmonare chirurgica (SLB) di pazienti con IPF e selezionati sulla base dell’espressione di OGN e TAGLN2 e della storia clinica, includendo pazienti in fase precoce e in fase avanzata di malattia. L’analisi scRNA-seq consentirà di identificare sottopopolazioni fibroblastiche caratterizzate da un’espressione differenziale di TAGLN2 e OGN e di valutarne l’associazione con firme trascrizionali profibrotiche, contribuendo a definire popolazioni cellulari funzionalmente distinte coinvolte nella progressione della fibrosi. In parallelo, i livelli di espressione proteica saranno analizzati mediante proteomica quantitativa basata su cromatografia liquida accoppiata a spettrometria di massa tandem (LC–MS/MS) con acquisizione data-dependent (DDA) sugli stessi campioni cellulari. Considerato il ruolo di TAGLN2 e OGN nella regolazione del citoscheletro dell’actina e nella dinamica della matrice extracellulare — processi chiave nel rimodellamento fibrotico — si ipotizza che la loro inibizione possa ridurre l’attivazione fibroblastica e rallentare la progressione della fibrosi. Per testare questa ipotesi, l’espressione di TAGLN2 e OGN verrà selettivamente ridotta in fibroblasti polmonari primari che sovraesprimono tali proteine mediante silenziamento stabile con shRNA. Verranno quindi eseguiti saggi funzionali per valutare proliferazione, migrazione, formazione di sferoidi tridimensionali e deposizione di ECM. I risultati saranno confrontati con quelli ottenuti in fibroblasti polmonari normali e in cellule trattate con farmaci antifibrotici standard (nintedanib e pirfenidone). Nel complesso, il pro