Sviluppo di approcci terapeutici molecolari per l¿Atrofia Muscolare Spinale attraverso l¿interferenza genica.
Progetto L¿Atrofia Muscolare Spinale (SMA) è una frequente patologia del motoneurone dell¿età infantile ad eredità autosomica recessiva caratterizzata da progressiva atrofia ed ipostenia della muscolatura del tronco e degli arti. L¿incidenza della malattia è di circa 1 affetto su 6.000-8.000 nascite e si stima che almeno una persona su 35-50 sia portatrice del gene mutato.
La SMA è causata da mutazioni, spesso delezioni, presenti nella copia telomerica del gene SMN (Survival Motor Neuron; 5q13). I geni umani SMN1 e SMN2 si trovano rispettivamente sul cromosoma 5q all'interno delle regioni telomeriche e centromeriche di una grande sequenza ripetuta invertita.
Il prodotto proteico di SMN2 sembra essere instabile e non è sufficiente a compensare la mancanza di SMN1. Attualmente non esiste alcuna terapia efficace per questa malattia
L¿RNA interference, o siRNA, é un meccanismo naturalmente presente nelle cellule per silenziare e regolare in maniera selettiva l¿espressione di specifici geni. Dal momento che molte malattie sono dovute all¿alterazione di determinati geni, la possibilità di silenziare o modulare tale attività rappresenta una nuova tecnica per il trattamento di tali patologie genetiche.
Lo scopo del progetto è contribuire allo sviluppo di una strategia terapeutica molecolare per la SMA, basata sull¿uso di siRNA e/o oligonucleotidi antisenso sia per modulare lo splicing del gene SMN ed incrementare così il livello della proteina sia per ridurre geni con un ruolo potenzialmente patogenetico nella malattia.
Tali studi saranno condotti sia in vitro su colture cellulari che in vivo in un modello animali di SMA, il topo transgenico FVB.Cg¿Tg(SMN2*delta7)4299Ahmb Tg(SMN2)89Ahmb Smn1tm1Msd/J.
Obiettivi specifici del progetto sono rappresentati da:
1) Valutare l'effetto di silenziamento di geni dei pathways apoptotici mediati da Bax e Fas con l¿uso di siRNA e/o oligonucleotidi antisenso in motoneuroni in vitro e in vivo in topi SMA.
2) Definizione dei protocolli di somministrazione in vivo di siRNA e oligonucleotidi anti-senso paragonandone l¿efficacia.
3) Valutare la possibilità di modificare il meccanismo di splicing di SMN interferendo direttamente sulla sequenza di SMN ed indirettamente con le proteine regolanti lo splicing, in vitro ed in vivo.
In particolare ci proponiamo di modulare un elemento genico inibitorio localizzato immediatamente a valle del 5' splice site nell¿ introne 7, sequenza genica nota come intronic splicing silencer N1 (ISS¿N1), al fine di incrementare l¿inclusione del¿esone 7 in SMN2. Inoltre cercheremo di modificare lo splicing di SMN attraverso il silenziamento del RNA che codifica le heterogeneous nuclear ribonucleoproteins (hnRNPs) che hanno una funzione regolatoria sullo splicing.
Il progetto può contribuire allo sviluppo di strategie terapeutiche per la SMA e per le altre patologie del motoneurone.