Linee di ricerca

– Cellule Staminali Pluripotenti Indotte (iPS) per lo sviluppo di una terapia cellulo-mediata per le malattie motoneuronali (SMA, SMARD1, SLA)

Negli ultimi anni è stata dimostrata la possibilità di generare cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) paziente-specifiche, attraverso la diretta riprogrammazione di cellule somatiche adulte come i fibroblasti della cute. Queste cellule rappresentano una fonte cellulare alternativa rispetto alle cellule embrionali umane e il loro utilizzo risulta più vantaggioso in quanto si evitano sia limitazioni etiche che problematiche immunologiche di rigetto del trapianto. Nel nostro laboratorio abbiamo generato differenti linee di iPSC con metodo non virale a partire da pazienti affetti da malattie motoneuronali (SMA, SMARD1, SLA) e da soggetti sani.

Schema rappresentativo per la generazione di cellule iPS

Schema rappresentativo per la generazione di cellule iPS

Una volta ottenute, queste cellule sono state caratterizzate, differenziate in cellule staminali neuronali o motoneuroni e successivamente trapiantate nei modelli murini di queste patologie, valutando la loro capacità di attecchimento, di allungamento assonale e l’interazione tra le cellule trapiantate e quelle endogene. Questi studi contribuiranno ad aumentare e migliorare le conoscenze riguardanti gli approcci cellulo-mediati per il trattamento di queste patologie. In questo modo, otterremo modelli in vitro di queste patologie utili per lo studio dei meccanismi patogenetici e come strumento per lo screening di nuove terapie farmacologiche e molecolari. L’uso di cellule umane, offre la possibilità di avere un modello di malattia ancora più fedele ed affidabile rispetto ai modelli animali, e permette di ricapitolare gli eventi patogenetici della malattia, anche precoci, in vitro. Considerando gli importanti risultati ottenuti nei pochi anni trascorsi dalla scoperta, si può auspicabilmente ipotizzare che la tecnologia delle iPSC possa avere un impatto positivo nello sviluppo di strategie terapeutiche clinicamente efficaci per le malattie neurodegerative e del motoneurone.

motoneuroni derivati da iPS trapiantati in midollo spinale modello murino SMA

motoneuroni derivati da iPS trapiantati in midollo spinale modello murino SMA

– Terapia molecolare per il trattamento delle malattie motoneuronali (SMA, SMARD1, SLA)

Un promettente approccio terapeutico per le malattie motoneuronali è l’utilizzo di oligonucleotidi antisenso o del morfolino. L’efficacia e la distribuzione di queste molecole è in gran parte determinata dalla struttura chimica della molecola. I nostri esperimenti hanno lo scopo di valutarne l’efficacia, la biodistribuzione e la presenza di eventuali effetti collaterali utilizzando modelli murini delle suddette malattie. Sono inoltre in corso esperimenti di terapia genica basati sulla introduzione di una copia sana del gene difettivo nelle forme autosomiche recessive.

Sviluppo di approcci terapeutici cellulari e molecolari per la Malattia di Charcot-Marie-Tooth associata a mutazioni nel gene della mitofusina2 (CMT2A)

In questo progetto, proponiamo due diversi approcci per questa patologia: il primo basato sulla terapia cellulare e il secondo basato su una terapia molecolare. In particolare, abbiamo disegnato e sintetizzato una molecola di short harpin RNA, complementare al trascritto del gene Mitofusina2, progettato per ridurre il livello della proteina umana MNF2 mutata. Attualmente, stiamo testando questa strategia in vitro in iPSC di pazienti CMT2A e in modelli murini della patologia.

Schema rappresentativo del disegno sperimentale

Schema rappresentativo del disegno sperimentale




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