Dott.ssa Federica Rizzo, Dott.ssa Monica Nizzardo, Prof.ssa Stefania Corti, Prof. Giacomo P. Comi

Centro Dino Ferrari, Università degli studi di Milano

La malattia di Charcot-Marie-Tooth di tipo 2A (CMT2A) è una polineuropatia sensitivo-motoria, caratterizzata dalla morte dei neuroni motori e sensitivi. La patologia è dovuta a mutazioni nel gene MItofusina2 (MFN2) che codifica per la proteina MFN2 localizzata nella membrana esterna di un organello cellulare, essenziale per la sopravvivenza delle cellule e per il loro corretto funzionamento, il mitocondrio.

Obiettivo del nostro progetto di ricerca è di sviluppare un’efficace terapia, attualmente non disponibile, anche attraverso l’approfondimento delle conoscenze dei meccanismi responsabili della malattia.

A CHE PUNTO SIAMO CON LA RICERCA?

In questo progetto, abbiamo inizialmente reclutato e sottoposto a biopsia cutanea pazienti CMT2A con diverse mutazioni nel gene MFN2 in modo da ottenere fibroblasti paziente specifici. La riprogrammazione di queste cellule mature in cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) offre la possibilità di ottenere cellule paziente specifiche, come neuroni motori e sensitivi umani, tipicamente affetti nella patologia, ma impossibili da ottenere con altre strategie. In questo modo, abbiamo ottenuto diverse linee di iPSC da pazienti CMT2A e abbiamo dimostrato il differenziamento in motoneuroni paziente specifici. Le cellule così ottenute hanno mostrato alcuni aspetti tipici della patologia, come alterazioni della localizzazione dei mitocondri, riduzione della quantità del DNA mitocondriale e dell’attività dei complessi della catena respiratoria. Questo studio ha contribuito ad approfondire i meccanismi molecolari patogenetici attraverso la generazione del primo modello in vitro di malattia.

COSA CI PROPONIAMO DI FARE?

Accanto allo studio delle cause della patologia, il nostro progetto di ricerca ha lo scopo di sviluppare un possibile approccio terapeutico per la CMT2A, attualmente non disponibile. Ad oggi, la terapia genica rappresenta una promettente strategia in quanto finalizzata a correggere la causa genetica alla base della malattia stessa. Questo tipo di strategia sta dando risultati molto promettenti in trial clinici con vettori adeno-associato di tipo 9 (AAV9) per la forma comune di Atrofia Muscolare Spinale (SMA), un’altra malattia neuronmuscolare. Ci proponiamo di utilizzare lo stesso tipo di approccio per la CMT2A. Tuttavia, nel caso della CMT2A, non solo la mancanza del gene “sano”, ma anche la presenza della proteina MFN2 malata sono la causa stessa della patologia. Non è sufficiente quindi reintrodurre il gene “sano”, ma è necessario anche spegnere quello malato. In questa prospettiva, proponiamo un approccio combinato di silenziamento del gene MFN2 endogeno patologico mediante una strategia di RNA interference (RNAi) con short harpin RNA (shRNA) e di reintroduzione di una copia del gene MFN2 “sano” (MFN2R).

Il progetto sarà sviluppato come segue:

Obiettivo 1. Valutazione dell’impatto della strategia terapeutica nel modello in vitro di malattia

Valuteremo l’efficacia di questa strategia terapeutica nei motoneuroni paziente specifici, precedentemente differenziati dalle iPSC, osservando ogni modifica del fenotipo patologico dopo il trattamento.

Obiettivo2. Valutazione dell’impatto della strategia terapeutica nel modello in vivo di malattia

Valuteremo l’efficacia di questa strategia terapeutica nel modello murino di CMT2A (MitoCharc1), l’unico attualmente disponibile in grado di riprodurre la patologia. In particolare, considereremo ogni modifica del fenotipo patologico dopo il trattamento.

Questa strategia potrà essere sviluppata successivamente per un’applicazione terapeutica in trial clinici in pazienti.