L’ambito in cui si colloca la ricerca proposta è lo studio delle patologie cardiache a livello molecolare, in particolare quelle legate all’alterazione del ritmo cardiaco (aritmie). Le patologie legate ad alterazioni del ritmo cardiaco hanno un’elevata incidenza nella popolazione e costituiscono una delle principali cause di mortalità. Pertanto, la loro rilevanza sia in termini di politica sanitaria, che in termini socio-economici, pone queste patologie ad un livello di attenzione primario. La definizione di “alterazioni del ritmo cardiaco” rappresenta una generalizzazione che raggruppa disfunzioni di diverso tipo quali per esempio le aritmie atriali e ventricolari, le tachicardie sinusali inappropriate, le bradicardie sintomatiche ed asintomatiche, la sindrome del seno malato, i disturbi della conduzione, i blocchi di branca, la sindrome del QT lungo, eccetera. L’identificazione e l’isolamento dei geni che codificano per i canali ionici della corrente del pacemaker cardiaco (Santoro B et al., 1998 Cell 93(5):717-29; Moroni et al., 2000 Pflugers Arch.-European Journal of Physiology, 439, 618-626 ; Moroni A, et al., JBC, 276, 29233-41) ha permesso di affrontare lo studio e la terapia di molte patologie a livello di singola molecola. I canali del pacemaker (proteine HCN) sono un elemento fondamentale nel controllo del ritmo cardiaco. Il trattamento farmacologico di diverse patologie cardiovascolari (ad esempio dell’angina) si basa sull’uso di farmaci, come l’ivabradina, che riduce la frequenza cardiaca agendo sulle proteine HCN (DiFrancesco D, Camm JA., 2004, Drugs 64(16):1757-65). Negli ultimi anni, l’approccio molecolare alla ricerca biomedica cardiovascolare ha permesso inoltre di identificare precise alterazioni della sequenza genica degli HCN associate ad alterazioni della funzione cardiovascolare (Milanesi et al., 2006 N Engl J Med. 354(2):151-7; Barbuti A, DiFrancesco D. 2008, Ann N Y Acad Sci. 1123:213-23). Il miglioramento dei farmaci esistenti e la scoperta di nuovi farmaci verrà favorita dalla determinazione della struttura atomica dei canali e dalla comprensione dei cambiamenti conformazionali che ne controllano l’attività.