Corti S., Rizzo F., Ronchi D., Del Bo R., Nizzardo M., Comi G.P.

La malattia di Charcot-Marie-Tooth di tipo 2A (CMT2A), il tipo più comune di CMT2, è causata da mutazioni nel gene della mitofusina 2 (MFN2). Per il trattamento della CMT2A, attualmente non è disponibile nessuna terapia efficace. In questo progetto, proponiamo due diversi approcci come possibili strategie terapeutiche: il primo basato sulla terapia cellulare e il secondo sull’uso dell’ oligomero antisenso Morpholino. Per testare queste strategie, useremo il modello murino MitoCharch1, caratterizzato dalla sostituzione amminoacidica R94Q (Arginina con Glutamina) per mimare la più comune mutazione associata alla CMT2A (Cartoni R. et al.; 2010).

Per quanto riguarda la terapia cellulare, un possibile approccio è quello di eseguire il trapianto di cellule staminali per fornire fattori di crescita che potrebbero avere un ruolo terapeutico sui neuroni CMT2A. Infatti abbiamo in precedenza dimostrato che il trapianto di cellule staminali neurali (NSC) può migliorare il fenotipo di modelli murini di malattie del motoneurone (MND) (Corti et al., 2006-2010). I fattori di crescita, come il fattore neurotrofico derivato dalla Glia (GDNF), mostrano effetti neuroprotettivi in modelli in vitro e in vivo di malattie neurodegenerative (Henderson CE et al.; 1994; Suzuki M et al.; 2007; 2008). Sulla base di questi dati, valuteremo il potenziale terapeutico delle NSC umane e delle cellule staminali miogeniche (MySC) ottenute da cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) paziente specifiche, da sole o ingegnerizzate per esprimere fattori di crescita. Il nostro obiettivo è quello di isolare e caratterizzare le NSC e le MySC derivate da iPSCs, geneticamente modificate per overesprimere GDNF e di definire un adeguato protocollo di trapianto cellulare in topi transgenici CMT2A (somministrazione intratecale per le NSC e intramuscolare per le MySC). Una volta determinata la sopravvivenza e il potenziale differenziativo delle NSC/MySC in seguito al trapianto, studieremo il potenziale delle NSC/MySC wild-type e geneticamente modificate nel proteggere i neuroni e le giunzioni neuromuscolari, migliorando le funzioni neuromuscolare nel modello murino.

Per quanto riguarda la seconda strategia, è nostra intenzione utilizzare il morfolino fosforodiamidate (MO), oligonucleotide antisenso (ASO) di terza generazione con particolari modificazioni strutturali, progettato per ridurre il livello della proteina umana MNF2. L’uso del MO può offrire grandi promesse per il trattamento delle malattie umane sulla base dei risultati ottenuti recentemente in modelli murini di malattie del motoneurone (Porensky PN et al.; 2011). In questo progetto, vogliamo trasferire queste conoscenze alla CMT2A. In particolare testeremo il morfolino, capace di silenziare la proteina MNF2, in linee murine ed umane per valutare la riduzione della proteina in vitro. Cercheremo poi di definire il miglior protocollo di somministrazione nei topi MitoCharc1, stabilendo la dose e la modalità di iniezione, considerando somministrazioni locali (intracerebroventricolari e/o intratecali) e/o sistemiche (intravenose). Studieremo la biodistribuzione del MO e la sua capacità di ridurre i livelli dell’ mRNA e della proteina MNF2 nei modelli murini attraverso analisi di espressione genica e proteica. Determineremo inoltre l’efficacia terapeutica del MO nel migliorare il fenotipo neuromuscolare, rallentando la progressione della malattia e apportando un beneficio in termini di sopravvivenza nei topi MitoCharc1 trattati. Il nostro obiettivo è di definire un protocollo pre-clinico con il morfolino per ottenere una elevata riduzione dei livelli di MNF2 mutata con il minimo effetto tossico, offrendo così un approccio terapeutico clinicamente applicabile.