Sviluppo di approcci terapeutici cellulo-mediati per l'Atrofia Muscolare Spinale con Distress Respiratorio di tipo 1 (SMARD1)

L¿Atrofia Muscolare Spinale con Distress Respiratorio di tipo 1 (SMARD1) è una malattia del motoneurone dell'età infantile ad ereditarietà autosomica recessiva, caratterizzata da precoce paralisi della muscolatura diaframmatica ed ipostenia muscolare grave a decorso progressivo con un coinvolgimento prevalentemente distale della muscolatura degli arti. La SMARD1 è causata da mutazioni nel gene che codifica per l¿immunoglobulin micro¿binding protein 2 (IGMBP2). Attualmente non esiste alcuna terapia efficace per questa malattia. Recentemente abbiamo isolato una sottopopolazione primitiva di cellule staminali neuronali, doppiamente positive per gli antigeni LeX(Le) e CXCR4(CX), che possiede una elevata capacità di homing verso il Sistema Nervoso Centrale e di differenziamento in neuroni corticali ed ippocampali piramidali (Corti et al., 2005). Il progetto attuale si propone di contribuire allo sviluppo di un approccio cellulo-mediato della SMARD1 in un ambito di sperimentazione pre-clinica attraverso lo studio di protocolli di trapianto in topi nmd, utilizzando come sorgente cellulare le cellule LeX+CXCR4+. Obiettivi specifici del progetto di ricerca sono: 1) incrementare la capacità di generare motoneuroni delle cellule staminali neuronali mediante l¿attivazione di geni che regolano questo processo; 2) definire protocolli di trapianto (intraparenchimale e intratecale) in topi nmd al fine di a) ottimizzare la sopravvivenza e la migrazione delle cellule trapiantate nel midollo spinale; 3) favorire l¿attecchimento delle cellulule donatrici e il loro differenziamento in senso motoneuronale 4) promuovere la connessione dei motoneuroni con il muscolo mediante la soppressione di segnali inibitori della mielina con farmaci o strategie molecolari di modulazione del recettore Nogo o la stimolazione dell¿estensione assonale con fattori neurotrofici quali il GDNF; 4) valutare la presenza di una disfunzione della connessione tra nervo e muscolo nel modello murino nmd e definirne il ruolo patogenetico; 5) identificare le interazioni molecolari tra cellule staminali trapiantate e i motoneuroni e i meccanismi che permettono la generazione di nuovi neuroni endogeni nel midollo spinale attraverso analisi di espressione genica con microarray e real time PCR (a livello del midollo spinale e dei singoli motoneuroni, mediante tecnica di dissezione laser ) e di proteomica (immunoistochimica e Western-blot). Il progetto può contribuire allo sviluppo di strategie terapeutiche per la SMARD1 e per altre patologie del motoneurone.