Mercoledì 17 giugno presso il Laboratorio di Biochimica e Genetica Padiglione Ponti
Dipartimento di Scienze Neurologiche Università degli Studi di Milano,diretto dal Professor Comi, le associazioni Girotondo e Smarathon hanno finanziato una Borsa di studio per un ricercatore per il progetto: 

Sviluppo di un approccio terapeutico per l'Atrofia Muscolare Spinale mediante l'utilizzo di cellule staminali

Descrizione del Progetto:

Abstract

BACKGROUND: L'Atrofia Muscolare Spinale (SMA) è una patologia neuromuscolare caratterizzata dalla progressiva perdita dei motoneuroni del midollo spinale con conseguente paralisi e atrofia muscolare progressiva. E' causata da mutazioni nel gene Survival Motor Neuron 1 (SMN1). Non esiste attualmente una terapia efficace per la SMA, che costituisce la più comune grave malattia a base genetica dell'età infantile.

Recentemente il nostro laboratorio ha dimostrato che il trapianto di cellule staminali neuronali (NSC) primarie può migliorare il decorso della malattia in un modello murino affetto da SMA. Questi dati hanno provato per la prima volta il potenziale terapeutico del trapianto delle NSC per questa patologia.

Una nuova promettente sorgente di cellule staminali è rappresentata dalle cellule staminali pluripotenti indotte, abbreviate comunemente in iPSCs (dall'inglese Induced Pluripotent Stem Cells) che sono un tipo di cellule staminali pluripotenti (che possono cioè differenziare in qualsiasi cellula dell'organismo e quindi anche in neuroni), derivate dalla riprogrammazione di cellule somatiche adulte, come ad esempio le cellule derivate dalla pelle, attraverso la trasfezione di fattori di trascrizione specifici delle cellule staminali.

DESCRIZIONE DEL PROGETTO: Ci proponiamo di studiare il potenziale terapeutico delle NSC derivate da cellule staminali pluripotenti (iPSCs) derivate dalla riprogrammazione di fibroblasti cutanei umani come strumento per la cura della SMA. A tale fine definiremo un modello preclinico di trapianto di cellule staminali NSC in modelli murini di SMA.

OBBIETTIVI: 1) Definire e ottimizzare il protocollo in vitro di differenziamento delle iPSCs in NSCs; 2) Definire diversi aspetti tecnici di protocollo di trapianto cellulare in un modello murino di SMA; 3) Valutare l'efficacia del trapianto cellulare, determinando la capacita delle NSCs di proteggere i motoneuroni endogeni e le giunzioni neuromuscolari e di migliorare il fenotipo neuromuscolare e la sopravvivenza nei topi SMA; 4) Promuovere l'estensione assonale delle cellule trapiantate in vivo al fine di ottenere una sostituzione funzionale dei motoneuroni degenerati; 5) Caratterizzare i meccanismi molecolari innescati nel tessuto ricevente dal trapianto di cellule staminali responsabili dell'effetto terapeutico. Scopo finale del progetto è applicare le conoscenze ottenute con le NSC-iPS derivate da soggetti controllo alle iPS derivate dai pazienti SMA.

RISULTATI ATTESI: Questo studio contribuirà allo sviluppo di un approccio cellulo-mediato per il trattamento della SMA.

Importanza per  Girotondo e Smarathon

Questo progetto aderisce alla missione del Girotondo in quanto mira a trovare un effettivo trattamento per la SMA. La SMA è la causa genetica più frequente di mortalità nella prima infanzia e colpisce 1/10000 nati, con una frequenza di portatori approssimativamente di 1/50. Al momento attuale non esiste un trattamento efficace o una cura risolutiva per tale patologia. Il trapianto di cellule staminali potrebbe rappresentare una potenziale cura.

In questo progetto delineiamo un'originale strategia terapeutica per la SMA basata sullo studio del potenziale terapeutico delle cellule staminali neuronali (NSCs), derivate dalle cellule staminali pluripotenti riprogrammate (iPSCs) per la cura della SMA.

È molto importante per un futuro trasferimento clinico di questo tipo di approccio sviluppare una strategia di trapianto cellulare sicura ed efficiente in modelli animali affetti da SMA. Le iPS rappresentano inoltre una sorgente cellulare di tipo autologo in quanto possono essere derivate dal paziente, essere corrette geneticamente in vitro, differenziate nel fenotipo desiderato e ritrapiantate in vivo.

Il trapianto con le NSC derivate da iPS potrebbe rappresentare un approccio efficace, dal punto di vista tecnico e biologico, sia mediante un effetto neuroprotettivo sui motoneuroni dell'ospite che la sostituzione delle popolazioni neuronali e non neuronali del midollo spinale.

Mentre la sostituzione neuronale nei pazienti SMA sembra un obiettivo tecnicamente più complesso, utilizzare cellule staminali per proteggere i motoneuroni disfunzionali potrebbe essere più realistico dal punto di vista clinico.

Il trapianto di cellule staminali potrebbe essere combinato con altri approcci molecolari e farmacologici in vivo ed ex vivo per raggiungere un'efficacia terapeutica clinicamente significativa. Il nostro studio contribuirà all'avanzamento di strategie terapeutiche cellulo-mediate per la SMA.