ENVIRONMENTAL EPIGENETICS: IDENTIFICARE GLI EFFETTI DEGLI INQUINANTI AMBIENTALI SULLA METILAZIONE DEL DNA
Progetto L'epigenetica è lo studio delle modificazioni del silenziamento genico che avviente senza modificazioni della sequenza del DNA. Studi sperimentali negli animali ed in vitro hanno mostrato che diversi inquinanti ambientali, quali il particolato dell'aria, i metalli ed i pesticidi modificano la metilazione del DNA, il meccanismo epigenetico maggiormente definito. I nostri risultati piu' recenti hanno dimostrato per la prima volta che l'esposizione ad agenti ambientali quali benzene, metalli pesanti (arsenico, piombo, manganese), e PCB, modificano gli stati di metilazione globale ed in geni specifici. L'osservazione di questa interazione degli inquinanti ambientali con la metilazione del DNA ha prodotto allarme per i possibili effetti sulla salute dell'uomo. Tuttavia, è ora necessario determinare se le modificazioni epigenetiche prodotte dagli inquinanti ambientali sono correlate con lo stato di salute ed il rischio di malattia. L'obiettivo di questa proposta è di determinare se l'esposizione ad agenti potenzialmente tossici diffusi nell'ambiente quali gli inquinanti dell'aria (particolato e benzene), i metalli pesanti (arsenico, cadmio e piombo) ed i pesticidi (diversi gruppi di composti chimici) incrementa il rischio di malattia modificando la metilazionde del DNA. Il nostro gruppo è in una posizione unica per portare a termine gli obiettivi proposti grazie a collaborazioni internazionali che permettono di accedere a three ampie popolazioni ben definite per esposizione e potenziali effetti sulla salute. In particolare, valuteremo se modificazioni della metilazione del DNA mediano: 1) gli effetti cardiovascolari dell'inquinamento dell'aria e della esposizione a metalli pesanti nel Normative Aging Study (NAS), una coorte di invecchiamento composta da 700 suggetti e stabilita nell'area di Boston (USA); 2) gli effetti ematotossici del benzene nel Benzene European Multicenter Study (BEMS) che include circa 1,000 soggetti reclutati in Italia e Bulgaria; 3) gli effetti cancerogeni dell'esposizione a pesticii in 554 casi di tumore della mammella e 1108 controlli reclutati nell'Agriculturale Health Study (AHS), uno studio di coorte condotto in Iowa e North Caroline (USA). Tutta l'attività di ricerca, basata su tecniche avanzate di misurazione quantitativa della metilazione del DNA tramite PCR-Pyrosequencing, sarà condotta nel Dipartimento di Medicina del Lavoro, Università degli Studi di Milano. Il Dipartimento è uno dei pochi centri a livello mondiale a disporre delle necessaria attrezzature completamente utilizzate in ricerca ambientale. Le azioni coordinate proposte nel presente progetto permetteranno di creare un nuovo vasto programma di ricerca che darà un contributo fondamentale verso la creazione della nuova disciplina della Epigenetica Ambientale.