Il Consiglio di Amministrazione di Telethon, recentemente rinnovato anche con l’ingresso del presidente nazionale UILDM Alberto Fontana, nel corso della sua prima riunione ha deliberato le assegnazioni dei fondi ai Progetti di ricerca che hanno partecipato al Bando lanciato da Telethon per il 2009.
In particolare, quelli brevemente presentati qui di seguito sono i Progetti finanziati sulle distrofie muscolari e sull’atrofia muscolare spinale.
1. Valutazione pre-clinica di nanoparticelle biocompatibili come sistema di trasporto di oligoribonucleotidi antisenso per indurre il ripristino di distrofina tramite “exon skipping” (ALESSANDRA FERLINI - Università di Ferrara, importo 515.700 euro).
L’approccio terapeutico più promettente, al momento, per la distrofia muscolare di Duchenne si basa sull’utilizzo di oligonucleotidi antisenso (AONs), molecole di RNA che hanno la capacità di legarsi a una specifica sequenza esonica ed evitare l’inclusione dell’esone target nel trascritto, correggendo così il difetto molecolare e permettendo la sintesi di una proteina funzionale. Un trial pilota in vivo, somministrando AONs “nudi” modificati (2’OMePs), ha evidenziato l’efficacia dell’approccio. Sono in corso anche altri trials che utilizzano AONs diversi. Una delle difficoltà maggiori di questo approccio terapeutico è ottenere il trasporto degli AONs al gene target senza che essi vengano degradati. Abbiamo dimostrato nel modello murino mdx che un nuovo tipo di nanoparticelle biocompatibili (dette T1, con un core di polimetilmetacrilato) è in grado di legare e rilasciare i 2’OMePs ottenendo il ripristino di espressione di distrofina in tutto l’organismo.
Pertanto, lo scopo di questo progetto è di studiare in dettaglio se il complesso nanoparticelle-AONs può essere un composto efficace e sicuro per la terapia della distrofia di Duchenne. Per identificare il complesso nanoparticelle-AONs più efficace, vari tipi di nanoparticelle con maggiore capacità di legame di AONs saranno valutati nel modello murino mdx. Saranno provate e paragonate diverse vie di somministrazione, compresa quella orale, e sarà studiata la concentrazione ottimale di AONs per avere un effetto terapeutico prolungato. Saranno condotti studi di farmacocinetica per analizzare la clearance del complesso e studiati i possibili effetti collaterali dello stesso. Inoltre, sarà studiato se la trascrizione di altre proteine del sarcolemma è modificata in seguito alla somministrazione dei complessi nanoparticelle-AONs.
2. Modificazione genica di cellule staminali distrofiche allo scopo di trapianto autologo nella distrofia muscolare di Duchenne (YVAN TORRENTE - Dipartimento di Scienze Neurologiche, Università di Milano, importo 98.100 euro).
Lo scopo principale di questo progetto è sviluppare un nuovo approccio terapeutico alla distrofia muscolare di Duchenne che unisca l’utilizzo delle cellule staminali e la terapia genica. Recentemente il nostro laboratorio ha pubblicato risultati incoraggianti riguardo l’ingegnerizzazione delle cellule staminali isolate dai pazienti distrofici mediante la tecnica di “exon skipping”. Attraverso questa tecnica è possibile modificare geneticamente le cellule staminali in modo tale che ri-esprimano un gene della distrofina più corto ma funzionale. In questo modo sarà possibile utilizzare le cellule del paziente stesso riducendo i problemi di rigetto da parte del sistema immunitario. Gli scopi principali del progetto sono i seguenti: 1) valutazione della sicurezza del trapianto di una sottopopolazione di cellule staminali umane, isolate dal muscolo e dal sangue di pazienti distrofici, ingegnerizzate mediante infezione con un vettore lentivirale esprimente due oligonucleotidi antisenso la cui funzione è impedire lo splicing dell’esone 51 nel gene della distrofina, in visione di una futura applicazione clinica di questo protocollo sperimentale; 2) isolamento, caratterizzazione ed espansione delle cellule staminali CD133+ distrofiche isolate da cani golden retriever (GRMD) distrofici; 3) ingegnerizzazione delle cellule staminali isolate dai cani distrofici; 4) iniezione delle cellule staminali ingegnerizzate in cani GRMD, per valutare il potenziale rigenerativo di queste cellule in un contesto muscolare distrofico; 5) valutazione del recupero della forza nei cani distrofici trattati, in confronto a cani distrofici non trattati della medesima età. Dal momento che, a tutt’oggi, ancora non si conosce una cura efficace per la distrofia muscolare di Duchenne, siamo convinti, alla luce degli incoraggianti risultati sperimentali ottenuti, che la combinazione della terapia cellulare e genica possa essere considerata un possibile trattamento.
3. Approccio neuroprotettivo mediato da cellule staminali neuronali come strategia terapeutica per l’Atrofia Muscolare Spinale (STEFANIA CORTI - Dipartimento di Scienze Neurologiche, Università degli Studi di Milano, importo 257.900 euro).
L’obiettivo di questo progetto è di contribuire allo sviluppo di una terapia cellulo-mediata per l’Atrofia Muscolare Spinale (SMA). Studieremo il potenziale terapeutico del trapianto di cellule staminali neuronali (NSCs) ottenute da cellule somatiche umane adulte, riprogrammate in cellule staminali pluripotenti (cellule staminali pluripotenti indotte; iPSCs) al fine di migliorare il fenotipo di un modello murino di SMA. Utilizzeremo anche cellule staminali modificate geneticamente in modo da secernere fattori di crescita che possano proteggere i motoneuroni in degenerazione. Le cellule staminali saranno trapiantate nel midollo spinale dei topi SMA. Valuteremo se e come il trapianto modifichi la progressione della malattia. Questi esperimenti nel modello murino di SMA potranno essere utili per lo sviluppo di una terapia tramite cellule staminali nella SMA e in altre malattie del motoneurone.
4. Regolazione dello splicing alternativo del gene SMN2 da parte della proteina di legame all'RNA Sam68 e sue implicazioni nel recupero della proteina SMN in cellule SMA (CLAUDIO SETTE - Dipartimento di Sanità Pubblica e Biologia Cellulare, Università di Roma Tor Vergata, importo 198.100 euro).
I geni umani contengono introni che devono essere rimossi dall’RNAm prima della sua traduzione, attraverso un processo noto come splicing. La regolazione dello splicing è operata da molte proteine, RNA ed elementi di sequenza presenti negli introni e negli esoni del gene, che compongono il cosiddetto “splicing code”. Circa il 50-60% delle mutazioni genetiche che causano una malattia influenzano lo “splicing code” senza alterare il codice di lettura delle sequenze proteiche codificate dai geni. Tra le malattie genetiche meglio caratterizzate, causate da tali mutazioni, c’è l’Atrofia Muscolare Spinale (SMA). La SMA è causata da mutazioni inattivanti SMN1, un gene codificante la proteina Survival of Motor Neuron (SMN). Sebbene i pazienti SMA mantengono il quasi identico gene SMN2, una singola transizione nucleotidica nell'esone 7 causa la sua esclusione dall'RNAm maturo e la produzione di una proteina instabile. Quindi, la regolazione dello splicing dell'esone 7 in SMN2 rappresenta un valido approccio terapeutico per la correzione di questo difetto genetico nei pazienti SMA. Abbiamo identificato la proteina Sam68 come uno dei fattori di splicing che mediano l’esclusione dell'esone 7 in SMN2 e dimostrato che coopera con la proteina hnRNP A1 in questa regolazione. Bloccando la funzione di Sam68 nei fibroblasti dei pazienti con SMA abbiamo recuperato l'inclusione dell'esone 7 e l’espressione di SMN. Il presente progetto si propone di definire il meccanismo di regolazione dello splicing alternativo di SMN2 da parte di Sam68, di sviluppare strumenti e reagenti per interferire con la funzione di Sam68 in vivo e valutare il recupero della funzione di SMN in cellule SMA. I risultati ottenibili saranno rilevanti per la comprensione dei meccanismi molecolari coinvolti nel difetto che causa la SMA, un chiaro esempio di malattia genetica ereditaria la cui causa è nota, e potrebbero individuare nuove strade per approcci terapeutici futuri per la SMA. Inoltre, poiché è probabile che difetti nello splicing influenzino anche altre malattie neurodegenerative la cui causa è ad oggi sconosciuta, i nostri studi potrebbero fornire un modello per lo studio e la comprensione di altre malattie.
Fonte:
Ufficio Filo Diretto con i Pazienti
Comitato Telethon Fondazione Onlus
