Trapianto di cellule staminali neuronali derivate da cellule somatiche riprogrammate (iPS) come terapia cellulo-mediata nella Sclerosi Laterale Amiotrofica
Progetto La Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) è una malattia degenerativa dei motoneuroni, a decorso fatale, per la quale attualmente non esistono terapie efficaci.
Abbiamo recentemente dimostrato che il trapianto di cellule staminali neuronali (NSC) può avere un effetto terapeutico in modelli murini di malattia del motoneurone. E’ stato inoltre dimostrato che le cellule somatiche adulte possono essere riprogrammate ad uno stato di pluripotenza tramite l’espressione ectopica di specifici fattori di trascrizione. Tali cellule non derivano dall’embrione e rappresentano quindi una fonte cellulare eticamente accetabile. Nel nostro studio valuteremo il potenziale terapeutico delle NSC umane (hNSC) derivate da cellule staminali riprogrammate (iPS) come strumento per lo sviluppo di una terapia cellulo-mediata per le malattie neurodegenerative.
Gli obiettivi del nostro progetto sono:
1)Isolamento e espansione di hNSC da iPS e loro differenziamento in senso neuronale e motoneuronale in vitro. Valuteremo le proprietà biologiche dei motoneuroni derivati dalle iPS mediante un’analisi dettagliata del loro profilo trascrizionale e proteomico. Studieremo i meccanismi molecolari che promuovono il commissionamento in senso neuronale delle hNSC ottenute e ne valuteremo l’ efficacia neuroprotettiva in sistemi di co-cultura.
2)Determinazione e implementazione di protocolli pre-clinici di trapianto in un modello murino di SLA. Individueremo le condizioni di trapianto più idonee così da ottenere la massima efficacia nel miglioramento del fenotipo della malattia (numero di cellule, sito di iniezione). Studieremo il potenziale terapeutico delle hNSC trapiantate derivate da iPS, valutando sopravvivenza, migrazione ed integrazione morfofunzionale in vivo delle hNSC a livello del midollo spinale ospite.
3)Identificazione dei meccanismi alla base degli effetti terapeutici delle hNSC tramite analisi istopatologiche, proteomiche e di espressione genica. Analizzeremo le interazioni cellulari e molecolari bidirezionali tra le cellule trapiantate ed il microambiente endogeno e i meccanismi determinanti la modificazione della malattia (neuroprotezione e/o neurogenesi). Indagheremo nell’animale trapiantato, tramite analisi immunoistochimica, gli eventi di neurogenesi ed inoltre analizzeremo l’attivazione macro e microgliale e i fattori secreti dalle hNSC trapiantate a livello del midollo spinale tramite la valutazione delle citochine e dei fattori di crescita prodotti.
Il nostro progetto sarà finalizzato allo sviluppo di una strategia di trapianto, efficace e sicura, in un modello animale di SLA. La messa a punto di protocolli pre-clinici per il trattamento della malattia in modelli animali risulta fondamentale per ottimizzare validi protocolli clinici per la terapia della patologia umana.
I nostri risultati potranno fornire conoscenze significative per la realizzazione di trials clinici su pazienti affetti da SLA ed altre patologie del motoneurone.