SLA: importante ricerca sperimentale sull’uomo per una terapia mirata

Da una collaborazione fra il Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia della Sapienza e il centro
SLA del Policlinico Umberto I e grazie anche al contributo dell’Istituto Pasteur-Fondazione Cenci
Bolognetti, si è sviluppato un promettente studio pubblicato su Proceedings of National Accademy
of science (PNAS).

 

La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) è una grave patologia neurodegenerativa ad esito fatale che
provoca debolezza muscolare progressiva e insufficienza respiratoria.

 

Ad oggi non esistono farmaci o terapie capaci di modificare l’andamento della malattia. Il solo
farmaco consigliato dalla Food and Drug Administration (FDA) è il riluzolo, che statisticamente
prolunga la vita di circa tre mesi.

 

Negli ultimi decenni vi è stato uno sforzo a livello mondiale nell’identificare i fattori predisponenti
e le basi fisiopatologiche della malattia, basandosi prevalentemente su modelli sperimentali animali.

Purtroppo tutte le terapie che davano un beneficio negli animali sono state inefficaci sull’uomo
e la maggior parte degli studi si è focalizzata soprattutto sui meccanismi di degenerazione dei
motoneuroni centrali e periferici.

 

La nuova ipotesi è che anche i muscoli, oltre alle cellule nervose, siano coinvolti nell’evoluzione
della malattia. Su queste basi si è voluto praticare uno studio traslazionale utilizzando biopsie
muscolari non invasive di pazienti SLA e di pazienti con denervazione traumatica.

Da queste biopsie sono state estratte membrane muscolari che sono state poi “microtrapiantate” in
cellule uovo della rana Xenopus in modo da studiare con tecniche elettrofisiologiche l’attivazione
dei recettori nicotinici muscolari umani, che sono responsabili della contrazione. Dagli stessi
campioni bioptici, ma con altre metodiche, sono state estratte cellule muscolari umane che sono in
genere responsabili dei processi riparativi del muscolo.

 

Lo studio ha descritto, per la prima volta, le caratteristiche fisiologiche del recettore nicotinico
muscolare dei pazienti SLA che presentano una ridotta sensibilità verso il neurotrasmettitore
acetilcolina rispetto ai pazienti di controllo.

 

La ricerca si è dedicata inoltre allo studio degli effetti di alcuni farmaci utilizzati nella SLA,
aprendo la strada alla possibilità di verificare, fin dalle prime fasi della malattia, potenzialità
terapeutiche positive di nuove molecole sul singolo paziente.

 

Per maggiori informazioni consultare l’articolo di Palma et al. “Physiological characterization of
human muscle acetylcholine receptors from ALS patiens
”.

 

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A Long Noncoding RNA Controls Muscle Differentiation by Functioning as a Competing Endogenous RNA

Una nuova funzione per RNA non codificanti e un nuovo meccanismo molecolare che controlla l'attività delle cellule. La scoperta fatta dalla Prof.ssa Irene Bozzoni dell'Università Sapienza di Roma e membro della comunità pasteuriana dell’Istituto Pasteur-Fondazione Cenci Bolognetti, apre un nuovo scenario nella comprensione delle funzioni di quella consistente parte del genoma umano che si è scoperto non codificare per proteine.

 

Proprio questa componente "non codificante" sembra essere quella che ci contraddistingue dagli organismi più semplici e che sarebbe responsabile dell'aumento della complessità funzionale dei mammiferi e dell'uomo in particolare. La scoperta in particolare riguarda l'identificazione di un RNA "non codificante" la cui funzione è cruciale per regolare il differenziamento muscolare e che è molto ridotta in soggetti affetti da Distrofia Muscolare di Duchenne.

 

Il lavoro è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Cell (Cesana et al., Cell, vol. 147, issue 2).

 

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Lo stress incide sull’evoluzione genetica.

 

Uno studio sulla proteina Hsp90 condotto dal gruppo di ricerca del prof. Sergio Pimpinelli dimostra la possibile correlazione tra fattori di stress ed evoluzione genetica.

 

La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature, è stata realizzata dal gruppo di ricerca coordinato dal professor Sergio Pimpinelli, direttore del Dipartimento di Genetica e Biologia molecolare della Sapienza e membro della comunità pasteuriana dell’Istituto Pasteur-Fondazione Cenci Bolognetti, in collaborazione con le Università di Lecce e di Bari. La Hsp90 (Heat Shock Protein - Proteina da shock termico) è essenziale per la corretta funzionalità di molte classi di proteine coinvolte nei processi di moltiplicazione e differenziamento cellulare. La proteina è stata studiata nei processi cellulari scatenati da diversi tipi di stress ambientali (ad esempio l’elevata temperatura, da cui il nome) nei quali essa ha la funzione di aiutare altre proteine ad acquisire una corretta conformazione preservando l'integrità della cellula. Attraverso lo studio dei suoi meccanismi d’azione, i ricercatori hanno individuato il suo comportamento nei confronti di elementi genici mobili, i trasposoni.

Questi sono segmenti di DNA, simili a particelle virali, che si spostano da una zona all'altra del cromosoma causando mutazioni. Nel corso dell'evoluzione essi hanno sicuramente avuto un ruolo importante nella variabilità genetica.

Normalmente la Hsp90 funziona da silenziatore dei trasposoni per bloccare eventuali mutazioni che potrebbero causare sindromi genetiche e trasformazioni cellulari, ma in condizioni di stress questa funzione viene inibita. In altre parole lo stress, impedendo alla proteina di controllare l’azione dei trasposoni, ne permette lo spostamento nel genoma.

Questa importante ricerca, oltre a suggerire il possibile ruolo della Hsp90 come target per la terapia dei tumori, ha fornito per la prima volta, le basi molecolari per la dimostrazione del concetto evolutivo della canalizzazione, ovvero che l’organismo sia frutto dell’interazione tra informazione genetica e ambiente.

 

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Malaria: genetica e trasmissione

In Burkina Faso studi epidemiologici condotti da ricercatori della Sapienza Università di Roma, dell’Institut de Recherches en Sciences de la Santé, dell’Ospedale Saint-Camille del Burkina Faso e dell’Institut de Recherche pour le Développement Francese, coordinati da David Modiano - Professore del Dipartimento di Scienze di Sanità Pubblica della Sapienza e membro dell’Istituto Pasteur-Fondazione Cenci Bolognetti - hanno dimostrato che varianti emoglobiniche protettive per la malaria influenzano la trasmissione del parassita dall’uomo alla zanzara. In particolare, inchieste malariologiche condotte su 3700 individui ed esperimenti di trasmissione in vivo e ex vivo su 60 bambini e 6446 zanzare, hanno evidenziato come le emoglobine C ed S, siano associate ad un incremento dell’efficienza di trasmissione del parassita dall’uomo alla zanzara di circa tre volte. Il lavoro, pubblicato da Nature Genetics, illustra come la variabilità genetica oltre ad influire sulla resistenza/suscettibilità alle malattie infettive influenzi anche le loro dinamiche di trasmissione.

Questa ricerca è stata finanziata da UE, FP6, BioMalPar Network of Excellence e dall’Istituto Pasteur-Fondazione Cenci Bolognetti.

16.11.2011
Manifestazione Sapienza Ricerca

Il prof. Paolo Amati, Presidente dell’Istituto Pasteur, ha consegnato un premio speciale per gli studiosi under 40 al dr. Dante Rotili per la ricerca dal titolo ”Sviluppo di sonde chimiche per enzimi epigenetici con implicazione nel cancro”.

 

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18.01.2011
Anna Tramontano è stata nominata membro dell’European Research Council (ERC), unica scienziata italiana tra i nuovi componenti

Anna Tramontano, membro della Direzione Scientifica dell'Istituto Pasteur - Fondazione Cenci Bolognetti, nota per le sue ricerche nel campo della bio-informatica e della biologia computazionale, e' stata nominata nel Consiglio scientifico dell’European Research Council (ERC), la maggiore organizzazione europea che sostiene progetti di ricerca di base, con finanziamenti che ammontano a oltre un miliardo di euro all'anno.
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Dicembre 2011
Individuato un batterio che vive nell’arsenico

Una scoperta inaspettata – ma non troppo - commentata da Ernesto Di Mauro, Professore di Biologia Molecolare della Sapienza Università di Roma e membro della Direzione Scientifica dell’Istituto Pasteur-Fondazione Cenci Bolognetti.
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