Fondazione CARIPLO
Bandi 2007
le preproposte dovranno essere
inviate entro e non oltre le ore 16:00
del 19 aprile 2007 a
[email protected]
PRE-PROPOSTA PER IL BANDO
“PROMUOVERE LA RICERCA SCIENTIFICA E TECNOLOGICA
IN TEMA DI SALUTE E SCIENZE DELLA VITA”
TEMA DI RICERCA:
genomica e proteomica per la prevenzione, la diagnosi precoce e la cura
delle malattie
studi sperimentali che prevedano l’utilizzo delle cellule staminali, escluse
quelle embrionali umane, in relazione alla riparazione tissutale
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TITOLO DEL PROGETTO: Sistemi innovativi di cellule staminali neurali ad alta capacita’
integrativa e rilascianti BDNF per il trapianto in un modello animale di Corea di Huntington.
AREA DISCIPLINARE DEL PROGETTO: BIO14
RESPONSABILE SCIENTIFICO: Luciano Conti e Chiara Zuccato
Ricercatori presso UNISTEM, Centro per lo Studio delle Cellule Staminali e
Dipartimento di Scienze Farmacologiche, Via Balzaretti 9, 20133 Milano
E-mail: [email protected] e [email protected]
ALTRI PARTECIPANTI UNIMI (nome e struttura di appartenenza):
PARTECIPANTI DI ALTRI ENTI (nome e struttura di appartenenza):
DURATA DEL PROGETTO: 24 mesi
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COSTO COMPLESSIVO DEL PROGETTO1: 300.000
IMPORTO RICHIESTO ALLA FONDAZIONE1: 140.000
IMPORTO
RESO
DISPONIBILE
COFINANZIAMENTO1: 16o.000
DALLA
STRUTTURA
PER
IL
PUBBLICAZIONI RECENTI DEL GRUPPO DI RICERCA (max 5):
Conti L, Pollard SM, Gorba T, Reitano E, Toselli M, Biella G, Sun Y, Sanzone S, Ying QL, Cattaneo E,
Smith A. 2005 Niche-independent symmetrical self-renewal of a mammalian tissue stem cell.PLoS Biol.
3(9):e28
Pollard SM, Conti L, Sun Y, Goffredo D, Smith A. 2006 Adherent neural stem (NS) cells from fetal and
adult forebrain. Cereb Cortex. 2006 16 Suppl 1:i112-20.
Zuccato C, Cattaneo E. 2007 Role of brain-derived neurotrophic factor in Huntington's disease. Prog
Neurobiol. 81:294-330.
Zuccato C, Ciammola A, Rigamonti D, Leavitt BR, Goffredo D, Conti L, MacDonald ME, Friedlander
RM, Silani V, Hayden MR, Timmusk T, Sipione S, Cattaneo E. 2001 Loss of huntingtin-mediated BDNF
gene transcription in Huntington's disease. Science 293:493-8.
Zuccato C, Tartari M, Crotti A, Goffredo D, Valenza M, Conti L, Cataudella T, Leavitt BR, Hayden MR,
Timmusk T, Rigamonti D, Cattaneo E. 2003 Huntingtin interacts with REST/NRSF to modulate the
transcription of NRSE-controlled neuronal genes. Nat Genet. 35:76-83.
DESCRIZIONE DEL PROGETTO2 (analisi del bisogno, obiettivi scientifici, piano di
intervento, piano finanziario, organizzazione; max 3000 caratteri spazi inclusi,
possono essere usati anche grafici):
Lo sviluppo di trattamenti per le malattie neurodegenerative rappresenta un campo d’azione di
estrema importanza biomedica e socio-economica in virtu’ dell’assenza di terapie efficaci. La scoperta
delle Cellule Staminali Neurali ha permesso di proporre nuove strategie basate sulla sostituzione delle
cellule ormai perdute a causa dei processi neurodegenerativi con delle cellule nuove che vengono
veicolate nel sito danneggiato ripristinando le funzioni compromesse.
I due proponenti da anni si occupano sia dello sviluppo di nuovi sistemi di linee Cellule Staminali
Neurali che presentano aspetti altamente innovativi sia della comprensione dei meccanismi alla base
delle malattie neurodegenerative.
In questo ambito sono state sviluppate strategie per l’ottenimento di Cellule Staminali Neurali,
denominate cellule NS, che mostrano sorprendenti caratteristiche di stabilita’ proliferativa e capacita’
differenziative verso il lineage neuronale (Conti, 2005; Pollard, Conti 2006) e di protocolli che
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ottimizzano la generazione di neuroni e la loro integrazione in seguito a trapianto nel cervello murino
adulto normale (manoscritto in preparazione) come evidenziato in figura 1.
A tale sistema cellulare innovativo si aggiungono nostri risultati che dimostrano come nella Corea
di Huntington (CH), una malattia neurodegenerativa ereditaria causata da una mutazione nel gene che
codifica per la proteina huntingtina, vi sia una diminuizione del BDNF, una neurotrofina fondamentale
per la sopravvivenza e il differenziamento dei neuroni striatali che risultano selettivamente colpiti
nella malattia (Zuccato 2001). E’ stato infatti evidenziato che mentre l’huntingtina normale sostiene la
trascrizione genica del BDNF nella corteccia cerebrale, che rappresenta la fonte principale di BDNF
per lo striato, questo effetto è notevolmente ridotto in presenza della mutazione, contribuendo a
spiegare la neurodegenerazione striatale osservata (Zuccato 2001).
L’obiettivo di questo progetto è capire se il trapianto intracerebrale di cellule NS ad alto potenziale
integrativo e ingegnerizzate per sovraesprimere e rilasciare BDNF possa alleviare in modelli murini
Huntington la progressione del fenotipo malattia.
In una prima fase verranno prodotte cellule NS murine ingegnerizzate per sovraesprimere e rilasciare
stabilmente il fattore neurotrofico BDNF. Le linee ottenute verranno trapiantate nel nucleo striato di
modelli animali di Corea di Huntington. In particolare, si utilizzeranno topi transgenici per
l’huntingtina mutata (linea R6/2) in cui sono stati osservati ridotti livelli di BDNF in corteccia e striato
(fig. 2). In una fase successiva verranno condotte analisi neuropatologiche a diversi tempi dal trapianto
per valutare l’integrazione delle cellule trapiantate e i livelli di BDNF misurabili nel cervello del topo.
In parallelo, si valuterà l’effetto del trapianto sulla sopravvivenza degli animali Huntington e sulle
disfunzioni comportamentali e motorie osservate nel modello usato.
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Figura 1. Esempi di cellule NS esprimenti la proteina fluorescente eGFP (verde) trapiantate, dopo
esposizione a condizioni in vitro che ne favoriscono il differenziamento neuronale, in diverse aree del cervello
murino adulto (A-B-C:ippocampo; D: striato; E: corteccia). Le cellule trapiantate sopravvivono e si integrano
nel tessuto ospite mostrando un differenziamento esclusivamenteneuronale come evidenziato
dall’espressione da parte delle cellule trapiantate del marcatore nucleare neuronale maturo NeuN evidenziata
in rosso (C-D-E).
140
120
% R6/2
BDNF mRNA
(wt=100)
100
p< 0,05 vs wt, ANOVA
p< 0,05 vs wt, ANOVA
*
80
*
60
p< 0,01 vs wt, ANOVA
**
40
20
0
1 settimana
4 settimane
Non sintomatici
6 settimane
8 settimane
Pre-sintomatici
12 settimane
Sintomatici
Figura 2: Livelli di RNA messaggero del BDNF nella corteccia di topi Huntington R6/2.
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SPIEGARE LA METODOLOGIA DELLA RICERCA E IL PIANO DI VALUTAZIONE DEI
RISCHI PER GARANTIRE IL SUCCESSO DELL’INIZIATIVA2 (max 1000 caratteri spazi
inclusi, possono essere usati anche grafici)
Il laboratorio dispone di linee NS omogenee e stabili in grado di generare efficientemente neuroni
dopo trapianto nel cervello adulto. Disponiamo anche di vettori per l’espresssione del BDNF la cui
efficacia è già stata valutata in vitro. Si propone quindi di produrre linee stabili sovraesprimenti
BDNF ed in grado di originare neuroni rilascianti BDNF in vivo. Trapianteremo anche cellule NS
indirizzate a fenotipo gliale, tipologia cellulare nota possedere superiori proprieta’ di produzione e
rilascio di proteine solubili. Verranno generate diverse linee cellulari e la loro capacità di rilasciare
BDNF a diversi tempi dal trapianto verrà valutata sia in topi normali che Huntington. Disponiamo di
una colonia di topi transgenici per l’huntingtina mutata già caratterizzata per i livelli di BDNF e il
fenotipo neuropatologico (fig. 2). Questi punti di partenza rappresentano un ottimo presupposto per
trapiantare con successo in questo modello Huntington le linee cellulari di nuova produzione.
SPECIFICARE SE IL PROGETTO È STATO GIÀ PRESENTATO ALLA
FONDAZIONE CARIPLO NEGLI ANNI PRECEDENTI E NON FINANZIATO (IN
CASO POSITIVO INDICARE ANNO DI PRESENTAZIONE, TITOLO PROGETTO,
NOME RESPONSABILE SCIENTIFICO)3:
Progetto di nuova stesura
SPECIFICARE SE IL GRUPPO DI RICERCA CHE PROPONE IL PROGETTO HA
SITUAZIONI APERTE CON CARIPLO SU PROGETTI PRECEDENTEMENTE
FINANZIATI (ES. report da consegnare, rendicontazioni da completare):
Nessuna situazione aperta con Cariplo su progetti precedentemente
finanziati
NOTE SPECIFICHE PREVISTE DAL BANDO
DELLA FONDAZIONE CARIPLO
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NOTA 1) Per essere considerati ammissibili alla valutazione, i progetti
dovranno presentare un piano finanziario coerente con le indicazioni
riportate di seguito:
Prevedere una richiesta di contributo non inferiore a 100.000 euro e non superiore
al 50% del costo totale;
Prevedere il reclutamento di nuovo personale (borsisti, assegnisti, dottorandi o
collaboratori);
Rispettare, nel caso di costi relativi al personale strutturato, un massimale del 30%
del costo totale del progetto; con riferimento a queste spese nel progetto di dettaglio
dovrà essere fornita ai referee dimostrazione dell’effettiva attinenza al piano di
ricerca;
Rispettare nel caso di “altri costi di gestione, missioni e pubblicazioni” un
massimale del 5% del costo totale (se il progetto necessita di costi più elevati,
dettagliare adeguatamente);
Imputare, se necessario, le quote di ammortamento relative ad attrezzature o
software di nuovo acquisto esclusivamente per quanto concerne la percentuale di
utilizzo inerente allo svolgimento del piano di attività del progetto (tali costi
saranno imputabili unicamente alla quota di co-finanziamento dell’ente
richiedente);
Non imputare nei costi di progetto spese correnti/generali;
Il contributo della Fondazione dovrà essere riferito unicamente alle spese
addizionali in cui l’ente incorre per la realizzazione dell’iniziativa proposta.
NOTA 2) I progetti saranno valutati in base:
alla qualità scientifica;
alla chiarezza della formulazione degli obiettivi e delle strategie adottate;
ai risultati attesi e all’impatto previsto sul contesto scientifico, economico e sociale;
all’originalità ed innovatività della ricerca proposta;
all’autorevolezza della leadership scientifica individuale e/o collettiva dei
Proponenti;
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al curriculum del responsabile scientifico (Principal Investigator - PI) e del team di
ricerca coinvolto;
alla capacità di attrarre giovani talenti e quindi investire sul capitale umano della
ricerca scientifica;
alla collaborazione tra centri di ricerca e allo sviluppo di reti e forme di partnership;
alla sostenibilità finanziaria dell’intervento ed alla destinazione del contributo;
all’esperienza maturata nell’ambito specifico di ricerca e alla coerenza del progetto
con le strategie di sviluppo dell’organizzazione;
al livello ed alle forme di disseminazione dei risultati e di comunicazione scientifica.
NOTA 3) Progetti non ammissibili
Saranno ritenuti inammissibili alla valutazione, i progetti che presenteranno le seguenti
caratteristiche:
Orientamento del piano di ricerca ad attività di ricerca clinica;
Richiesta di finanziamento per attività ordinarie dei centri e delle strutture di
ricerca;
Richiesta di finanziamento per creazione di nuovi centri di ricerca;
Richiesta di finanziamento per allestimento di laboratori;
Richiesta di finanziamento per allestimento di stabulari;
Richiesta di finanziamento per acquisto e ristrutturazione di immobili.
Per ulteriori informazioni sulle regole di partecipaizone
consultare il bando al seguente indirizzo
www.fondazionecariplo.it
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