Progetto biennale di Ricerca

Progetto per una borsa di studio biennale per
medici, biologi o laureati in materie biomediche affini, italiani
Traduzione del testo originale in inglese, a cura di Susanna L. Cappello di AGEOP,Bologna
Il progetto di ricerca, intitolato “Identification and validation of new genetic
alterations in pediatric brain tumors” (Identificazione e convalidazione di alterazioni
genetiche nuove in tumori cerebrali pediatrici), verra’ svolto sotto la supervisione dei
Prof. Antonio Iavarone e Anna Lasorella nei laboratori della Columbia University. Il costo
previsto di tale progetto e’ di Euro 50.000 per anno, di cui Euro 35.000 verranno usati
per lo stipendio e i contributi accessori (health insurance, etc.) del borsista mentre Euro
15.000 serviranno a coprire, almeno in parte i costi della ricerca. Il resto dei costi
necessari per il completamento del progetto verra’ coperto da finanziamenti disponibili
nei laboratori della Columbia University.
Riassunto del Progetto
Lo sviluppo e la progressione di quasi tutti i tipi di tumore sono causati oppure supportati
da alterazioni genetiche specifiche nelle cellule tumorali, quali delezioni, duplicazioni,
riposizionamenti o mutazioni del materiale genetico. Alcune di queste lesioni sono state
descritte in tumori del cervello e del sistema nervoso centrale (SNC). Il lavoro del
borsista presso la Scuola di Medicina della Columbia Università avrà come scopo
l’identificazione delle alterazioni genetiche responsabili di guidare la progressione del
tumore in pazienti pediatrici diagnosticati con vari tipi di glioma.
Sceglieremo tumori derivati da pazienti pediatrici anonimi che dimostrano un doppio
stato di progressione basso grado/alto grado di malignità, definito temporalmente.
Saranno estratti da ogni tumore DNA, RNA e proteine, e sarà utilizzato per primo il RNA
per ottenere la sequenza completa del trascriptome, servendosi di un Illumina Genome
Analyzer II. Questo è un tipo di sequenziamento di massa, tempo fa considerata di
“futura generazione”, che permette di ottenere l’intera sequenza del trascriptome in un
tempo relativamente breve utilizzando una elevata specificità di lettura (90 basi/lettura).
Con questo procedimento si mira ad ottenere sia lo schema completo delle alterazioni
genetiche presenti in ogni tumore (incluso le mutazioni puntiforme), che una stima
quantitativa ad elevate fedeltà dell’espressione genetica. Lo scopo ultimo sarà
identificare (e validare sperimentalmente) le alterazioni genetiche specifiche responsabili
per la progressione del tumore da basso grado ad alto grado di malignità, con ambedue
tipi di cellula trovati nello stesso paziente.
In particolare, attraverso metodi di analisi bio-informatici, si potranno identificare nuove
fusioni geniche, il tipo di alterazione più targhettabile dal punto di vista terapeutico ma
sinora non ancora identificata nei glioma pediatrici ad alta malignità. Il seguito
sperimentale della scoperta di queste nuove alterazioni geniche nei tumori cerebrali
pediatrici si concentrerà sulla convalida del significato funzionale di queste alterazioni.
Il piano sperimentale esatto sarà condizionato dalla natura del gene/i della mutazione/i
coinvolte, insieme alle nostre conoscenze pregresse sulla funzionalità della rete/sistema
con la quale queste alterazioni interagiscono. In più, cercheremo di creare un modello
per ogni alterazione attraverso sperimenti che analizzano sia un aumento di funzionalità
che una perdita di funzionalità, sia in cellule staminali neurali che, rispettivamente, in
cellule del glioma. Anticipiamo l’utilizzo anche di modelli di tumori cerebrali intracranici
nel topo, con i quali il nostro laboratorio ha lunga esperienza ed expertise.
Infine, si determineranno gli aspetti generali delle modifiche che sono state identificate
attraverso lo studio di un gruppo indipendente di tumori cerebrali pediatrici con metodi
molecolari (sequenziamento di DNA, RC-PCR quantitativa, metodi immunoistiochimici).
Il nostro scopo finale sarà l’identificazione di nuove molecole (strumenti RNAi-specifici,
composte chimiche) che potranno targhettare l’alterazione (le alterazioni) identificata(e)
e quindi fornire delle opportunità per studiare nuove terapie.
In sintesi, la nostra analisi porterà ad una migliore comprensione delle alterazioni
genetiche che guidano la trasformazione maligna in bambini e giovani adulti che
soffrono di glioma. Più importante, trovare il profilo genetico potrà portare ad identificare
vie genetiche nuove ed uniche che possano servire da target a interventi terapeutici.