Sviluppo di un approccio con cellule staminali per la terapia delle malattie del motoneurone
Progetto Le malattie del motoneurone (MNDs), come la Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) e l’Atrofia Muscolare Spinale (SMA), sono gravi malattie neurologiche in cui i motoneuroni degenerano progressivamente con conseguente paralisi muscolare e morte precoce. La Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) è la più frequente tra le MNDs e si manifesta in età adulta. E’ presente una paralisi progressiva della muscolatura volontaria che solitamente è fatale entro pochi anni, in genere per insufficienza respiratoria. L’Atrofia Muscolare Spinale (SMA) è la causa genetica più frequente di mortalità nell’infanzia. Al momento, non esistono terapie efficaci disponibili per queste patologie che hanno un grande impatto sulla vita personale e socio-economica di migliaia di pazienti e delle loro famiglie.
Il trapianto di cellule staminali offre una potenziale strategia terapeutica per queste malattie attraverso meccanismi multipli, quali: 1) sostituzione dei motoneuroni degenerati; 2) complementazione della sostituzione neuronale attraverso il rilascio di fattori neuroprotettivi da parte delle cellule staminali; 3) riduzione delle sostanze tossiche nel microambiente; e 4) sostituzione di altre cellule non-neuronali.
Recentemente, abbiamo contribuito agli studi di una terapia cellulo-mediata delle malattie motoneuronali valutando il trapianto di cellule staminali neuronali (NSC) nella SLA e, per la prima volta, nell’Atrofia Muscolare Spinale (SMA) (Corti et al., 2006, 2007 e 2008). Tramite questi studi si è analizzata la possibilità di una terapia cellulare in modelli animali di malattia del motoneurone e sono state valutate le proprietà biologiche di popolazioni di NSC selezionate.
Le nuove tecniche di biologia cellulare staminale offrono nuove fonti cellulari attraverso la riprogrammazione di cellule somatiche adulte in cellule staminali pluripotenti che possono essere in seguito differenziate in cellule neuronali paziente-specifiche (neuroni, motoneuroni e cellule gliali). È stato descritto di recente che l’espressione ectopica di quattro fattori trascrizionali (Oct4, Sox2, Kfl4 e Myc) in cellule somatiche di topo e uomo, come i fibroblasti della cute, riprogramma le cellule adulte portandole ad uno stato pluripotente simile a quello delle cellule staminali embrionali. Queste cellule sono state definite cellule staminali pluripotenti (iPSCs). Inoltre, è stata recentemente descritta la generazione di iPSCs da soggetti affetti da SLA e SMA.
Il progetto descritto in questa proposta valuterà come le NSCs derivate dalle iPSCs possano essere utilizzate in modelli in vitro di SLA e SMA e come possano essere impiegate per sviluppare un approccio terapeutico per queste patologie. Il nostro obiettivo è di creare una nuova piattaforma biotecnologica per studiare cellule staminali e differenziate derivate da soggetti sani e da pazienti, contribuendo alle conoscenze della patogenesi delle NMDs e allo sviluppo di nuove terapie per le patologie motoneuronali e altre malattie neurologiche.
Il trapianto di cellule staminali offre una potenziale strategia terapeutica per queste malattie attraverso meccanismi multipli, quali: 1) sostituzione dei motoneuroni degenerati; 2) complementazione della sostituzione neuronale attraverso il rilascio di fattori neuroprotettivi da parte delle cellule staminali; 3) riduzione delle sostanze tossiche nel microambiente; e 4) sostituzione di altre cellule non-neuronali.
Recentemente, abbiamo contribuito agli studi di una terapia cellulo-mediata delle malattie motoneuronali valutando il trapianto di cellule staminali neuronali (NSC) nella SLA e, per la prima volta, nell’Atrofia Muscolare Spinale (SMA) (Corti et al., 2006, 2007 e 2008). Tramite questi studi si è analizzata la possibilità di una terapia cellulare in modelli animali di malattia del motoneurone e sono state valutate le proprietà biologiche di popolazioni di NSC selezionate.
Le nuove tecniche di biologia cellulare staminale offrono nuove fonti cellulari attraverso la riprogrammazione di cellule somatiche adulte in cellule staminali pluripotenti che possono essere in seguito differenziate in cellule neuronali paziente-specifiche (neuroni, motoneuroni e cellule gliali). È stato descritto di recente che l’espressione ectopica di quattro fattori trascrizionali (Oct4, Sox2, Kfl4 e Myc) in cellule somatiche di topo e uomo, come i fibroblasti della cute, riprogramma le cellule adulte portandole ad uno stato pluripotente simile a quello delle cellule staminali embrionali. Queste cellule sono state definite cellule staminali pluripotenti (iPSCs). Inoltre, è stata recentemente descritta la generazione di iPSCs da soggetti affetti da SLA e SMA.
Il progetto descritto in questa proposta valuterà come le NSCs derivate dalle iPSCs possano essere utilizzate in modelli in vitro di SLA e SMA e come possano essere impiegate per sviluppare un approccio terapeutico per queste patologie. Il nostro obiettivo è di creare una nuova piattaforma biotecnologica per studiare cellule staminali e differenziate derivate da soggetti sani e da pazienti, contribuendo alle conoscenze della patogenesi delle NMDs e allo sviluppo di nuove terapie per le patologie motoneuronali e altre malattie neurologiche.