DREAMi

Harnessing the potential of the THP: moving toward the development of a clinical-grade kit for a peptide-based PET imaging agent for real-time imaging of aberrant c-Met cancers for another giant step in cancer treatment

Responsabile: Silvia Panseri

Personale coinvolto: Monica Montesi, Noemi Ravaglia

Data di inizio: 16/10/2023
Durata: 24 mesi
Finanziamento totale: 261.437,00 € (CUP: B53D23020110006)
Bando/Action: PIANO NAZIONALE DI RIPRESA E RESILIENZA (PNRR) Missione 4 “Istruzione e Ricerca” – Componente C2 Investimento 1.1, “Fondo per il Programma Nazionale di Ricerca e Progetti di Rilevante Interesse Nazionale (PRIN)” PRIN 2022 – D.D. 104 del 02/02/2022
Ruolo CNR-ISSMC: Partner
Coordinatore: Dr. Giuseppe Floresta – Università di Catania
Consorzio: 4 partners (Università degli Studi di Catania Dr. Floresta; ISSMC-CNR Dr. Panseri; Università degli studi “Magna Grecia” di Catanzaro Dr. Procopio; Università degli studi di Firenze Dr. Crocetti).

Aberrazioni del recettore c-Met sono coinvolte nello sviluppo di diversi tipi di tumori. Di conseguenza la conoscenza dell’espressione di c-Met in tempo reale può contribuire alla diagnosi e al monitoraggio della risposta alla terapia. L’obiettivo generale del progetto è valutare/creare una libreria di agenti molecolari con una alta specificità per c-Met e di legarsi efficientemente al gallio-68 e/o iodio-124/131, e quindi essere sfruttati come traccianti di imaging PET oltre che per scopi teragnostici. La struttura dell’agente, a base peptidica, consisterà quindi in una proteina che individuerà i tessuti colpiti dalla malattia e unità specifiche che si legheranno al radioelemento, rendendo le cellule visibili nella tomografia ad emissione di positroni (PET). I risultati attesi del progetto sono la selezione dei traccianti più promettenti ed efficaci tra la libreria di composti sintetizzati per ulteriori sviluppi preclinici e clinici.
ISSMC-CNR avrà il ruolo di valutare l’interazione cellulare dei nuovi composti attraverso una avanzata indagine di biologia cellulare e molecolare in diverse linee cellulari tumorali, selezionando così i composti più promettenti.

Risultati finali

Il progetto ha raggiunto gli obiettivi principali, dimostrando la fattibilità di una nuova piattaforma di agenti teranostici peptidici diretti contro il recettore c-Met. Sono state progettate e sintetizzate diverse sequenze peptidiche e una libreria di coniugati Mypep, successivamente caratterizzate mediante studi biologici e di imaging. Le prove in vitro hanno confermato l’assenza di citotossicità alle concentrazioni testate e la capacità dei peptidi di riconoscere selettivamente cellule c-Met-positive. La coniugazione con il chelante THP è stata ottenuta con successo, preservando l’interazione con il target. I coniugati hanno inoltre mostrato un’efficiente radiomarcatura con ^68Ga in condizioni blande, confermando il loro potenziale come agenti per PET.

La strategia di iodinazione diretta del THP si è invece dimostrata non praticabile; tuttavia, il problema è stato superato sfruttando residui di tirosina presenti nelle sequenze peptidiche, consentendo di sviluppare una strategia per la doppia marcatura con gallio e iodio. Nel complesso, i risultati ottenuti validano il concept iniziale e forniscono una solida base sperimentale per lo sviluppo di sonde theranostiche dual-labelled. Il progetto ha inoltre rafforzato le competenze interdisciplinari dei gruppi coinvolti, creando le condizioni per una successiva fase di sviluppo preclinico. Le attività future saranno focalizzate sull’ottimizzazione della radioiodinazione, della stabilità e delle proprietà farmacocinetiche, seguite da studi in vivo di biodistribuzione, targeting ed efficacia, con l’obiettivo finale di avvicinare questi sistemi alla possibile applicazione clinica.

Attività di disseminazione dei risultati

Articoli scientifici:

• Patamia, N. Ravaglia, M. Failla, E. Saccullo, E. Bruno, V. Abbate, M. Montesi, S. Panseri, G. Floresta. Anti-Invasive Peptide-Functionalized Nanotubes for Selective C-Met Targeting and Metal Chelation. ACS Omega. 2026, 11 (28): 42706–42715. doi.org/10.1021/acsomega.6c03987
• Patamia, E. Saccullo, M. Larocca, V. Fuochi, S. Furnari, P. M. Furneri, A. Cilibrizzi, G. Floresta. Engineered α-Helical Peptides with Chelating Agents as Approach to Antibacterial Therapeutics. ChemistryOpen 2026, 15(1), e202500588
• Patamia, E. Saccullo, L. Crocetti, A. Procopio, G. Floresta. Labeling Peptides with Radioiodine: An Overview of Traditional and Emerging Techniques. Applied sciences 2025, 15(14), 7803.
• Floresta. Leading designs of peptide-based chemical probes for medical imaging- the dawn of precision diagnostics Future Medicinal Chemistry 2025, 17(8), 861–863.
• Patamia, E. Saccullo, V. Fuochi, F. Magaletti, L. Trecarichi, S. Furnari, P. M. Furneri, V. Barbera, G. Floresta, A. Rescifina. Developing Advanced Antibacterial Alginic Acid Biomaterials through Dual Functionalization. ACS Applied Bio Materials 2024, 7(10), 6932–6940.
• Failla, A. Ferlazzo, V. Abbate, G. Neri, E. Saccullo, A. Gulino, A. Rescifina, V. Patamia, G. Floresta. THP as a sensor for the electrochemical detection of H2O2. Bioorganic Chemistry 2024, 152, 107721.

Comunicazioni a congresso:

1. Congresso Congiunto delle Sezioni Sicilia e Calabria della Società Chimica Italiana. Messina, 2-3 Dicembre 2024. From Waste to Resource: A Polysaccharide-Based Composite for Converting VOCs into Valuable CO2-derived Products. E. Saccullo, V. Patamia, A. Bifarella, A. Ferlazzo, C. Zagni, R. Fiorenza, A. Gulino, G. Floresta, A. Rescifina.
2. Conferimento premio al PI. XXVIII National Congress of Società Chimica Italiana- 26-30 Agosto 2024, Milano. Invited Lecture, Junior Scientific Research Award 2024 “Organic chemistry for life sciences” Exploring the Boundless Utility of Chelation Agents: From Therapeutics to Catalysis. G. Floresta.
3. Annual Meeting of the Italian Society for Biomaterials, SIB 2024. 8–10 July 2024 Faenza, Italy. Bio-Based Materials for Combating Bacterial Infections: Functionalization of Halloysite Nanotubes and Alginic Acid. V. Patamia, E. Saccullo, V. Fuochi, F. Magaletti, S. Furnari, P. M. Furneri, V. Barbera, G. Floresta, A. Rescifina.
4. Annual Meeting of the Italian Society for Biomaterials, SIB 2024. 8–10 July 2024 Faenza, Italy. Enhancing Cancer Imaging and Therapy with Peptide PET Tracers Targeting c-Met N. Ravaglia, M. Failla, L. Apolloni, M. Montesi, V. Abbate, G. Floresta, S. Panseri.
5. Invided lecture for the PI. Thematic Workshop focus on the “Evaluation of cell/biomaterial interaction” organized in the framework of the PREDICTOS project (N. 101079372 — HORIZON-WIDERA-2021-ACCESS-03). 17-18 June 2024, Faenza, Italy. Exploring the Versatile Applications of Hydroxypyranone and Hydroxypyridinone Derivatives: From Metal Chelation to Radiopharmaceuticals and Beyond. G. Floresta.
6. Invided lecture for the PI. CINMPIS days 2024. 7-9 February 2024, Bari, Italy. Hydroxypyranones and hydroxypyridinones: from imaging/biological uses to catalysis applications. G. Floresta, V. Patamia, E. Saccullo, M. Camarda, C. Zagni, A. Rescifina.
7. TISSUE ENGINEERING & REGENERATIVE MEDICINE INTERNATIONAL SOCIETY 2024 WORLD CONGRESS JUNE 25–28, 2024 / SEATTLE, WA SEATTLE CONVENTION CENTER. Peptide Pet Tracers Targeting C-met: Towards Enhanced Cancer Imaging And Therapy AUTHORS: N. Ravaglia, M. Failla, L. Apolloni, M. Montesi, V. Abbate, G. Floresta, S. Panseri.
8. Poster presentation at the School of Nanomedicine (9-11 October 2024) in Florence (IT)
9. Chemical Nanoscience Early Career Spring Symposium 2025 held at UCL Department of Chemistry, London, UK, on the 9-10th of April 2025.
10. 1st Edition of MiSuSPharmA Conference 5-6 May 2025, Naples
11. XLII Convegno Nazionale della Divisione di Chimica Organica CDCO 2025 Villasimius – Cagliari dal 21-25 settembre 2025. Dual-Labeled Peptide-Based Radiotracers Targeting c-Met for PET Imaging and Theragnostics in Cancer. V. Patamia, E. Saccullo, N. Ravaglia, L. Crocetti, A. Procopio, S. Panseri, G. Floresta.
12. Japanese – Italian Symposium on Organic Chemistry Bari 12-15 Ottobre, 2025. Chelating Agents as Versatile Platforms for Imaging, Theragnostics, and Catalysis. V. Patamia, E. Saccullo, N. Ravaglia, L. Crocetti, A. Procopio, S. Panseri, A. Rescifina, G. Floresta.
13. CONGRESSO CONGIUNTO SEZIONI CALABRIA E SICILIA Università della Calabria, 1 e 2 dicembre 2025 Centro Congressi “Beniamino Andreatta” Arcavacata di Rende (CS). HNT Nanoplatform: Integrated c-Met Targeting and PET Traceability V. Patamia, E. Saccullo, N.Ravaglia, M. Montesi, S. Panseri, A. Rescifina, G. Floresta.
14. Invito del PI a partecipare allo Strike (https://cordis.europa.eu/project/id/101072462) Meeting held from 9 to 10 February 2026 at Hotel San Antonio el Real in Segovia (Spain).
15. CINMPIS DAYS 2026 – Monastero dei Benedettini – Catania 16-18 Febbraio 2026. Bridging Nature and Advanced Technology through Multifunctional Biomimetic Materials. V. Patamia, E. Saccullo, E. G. Tomarchio, C. Zagni, V. Pistarà, G. Floresta, A. Rescifina.