Comprendere la malattia: perchè è importante la ricerca di base?
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“Comprendere la mala-a: perché è importante la ricerca di base?” Laura Be-ni Gabicce Mare, Novembre 2012 SINDROME CORNELIA DE LANGE: Mutazioni note dei geni: • NIPBL • SMC1A • SMC3 • HDAC8 Complesso proteico delle COESINE: • ruolo nella regolazione della separazione dei cromaQdi fratelli durante il ciclo cellulare (duplicazione cellulare) • ruolo nel controllo dell’espressione genica OBIETTIVO della NOSTRA RICERCA: Comprendere i meccanismi cellulari e molecolari, alteraQ a causa delle mutazioni dei geni del complesso delle coesine, partendo da NIPBL Studi molecolari su cellule di paziente e controllo UQlizzo di un sistema sperimentale rappresentaQvo e semplice Dalla biopsia... ...all’analisi molecolare: • DNA • RNA • Proteine OBIETTIVO della NOSTRA RICERCA: Comprendere i meccanismi cellulari e molecolari, alteraQ a causa delle mutazioni dei geni del complesso delle coesine, partendo da NIPBL Studi molecolari su cellule di paziente (biopsia) e controllo UQlizzo di un sistema sperimentale rappresentaQvo e semplice: lo zebrafish Il Sistema sperimentale “in vivo”: per aiutarci a capire Un buon SISTEMA SPERIMENTALE deve essere: • Semplice • Rapido • RappresentaQvo (approssimazione dei meccanismi patologici) Lo “zebrafish” risponde a queste cara\erisQche. Vantaggi: • Rapidità riprodu-va • Prole numerosa • Trasparenza dell’embrione • Poco costoso Dove è espresso il gene NIPBL? • Nell’uomo il gene NIPBL è espresso in quasi tu- i tessuQ, ma con livelli diversi. Bassi livelli di espressione: o Rene o Tiroide o Trachea o Ghiandole surrenali Medi‐alQ livelli di espressione: o Stomaco o IntesQno o Sistema Nervoso Centrale • Nell’embrione del sistema “in vivo” è espresso sopra\u\o a livello di alcune componenQ del Sistema Nervoso Centrale. Che cosa succede nella cellula quando NIPBL non funziona? Cambiano anche altri geni? • È stato ina-vato il gene NIPBL nell’embrione di zebrafish • Abbiamo cercato pathways/cascate di geni modificaQ dall’ina-vazione di NIPBL Abbiamo individuato alcuni geni che cambiano. Che cosa succede nella cellula quando NIPBL non funziona? Cambiano anche altri geni? Gene A 1 0,5 0,5 0 1 Gene B 1 ZF controllo 0 ZF nipbl‐ina-vato Gene C 1 0,5 0,5 0 0 ZF controllo ZF nipbl‐ina-vato ZF controllo ZF nipbl‐ina-vato Gene D ZF controllo ZF nipbl‐ina-vato I cambiamenQ osservaQ in zebrafish si osservano anche nelle cellule dei pazienQ? • Abbiamo cercato nei fibroblasQ di pazienQ con Sindrome Cornelia de Lange con mutazione NIPBL il livello di a-vazione di quesQ geni • Abbiamo confrontato quesQ risultaQ con quelli o\enuQ dall’analisi di fibroblasQ “controllo”. Anche nei fibroblasQ dei pazienQ con Sindrome Cornelia de Lange quesQ geni cambiano. I cambiamenQ osservaQ in zebrafish si osservano anche nelle cellule dei pazienQ? 1 1 Gene A 0,5 0,5 0 0 1 FibroblasQ controllo FibroblasQ CdLs 5 Gene B FibroblasQ controllo Gene C Gene D 0,5 2,5 0 0 FibrobasQ controllo FibroblasQ CdL FibroblasQ CdLs FibroblasQ controllo FibroblasQ CdLS PROSPETTIVE FUTURE • Aumentare la casisQca per validare i daQ già o\enuQ • Porci le stesse domande per la mutazione dei geni SMC1A, SMC3 e HDAC8 e con mutazione non ancora nota. • Capire che ruolo ricoprono i geni che abbiamo osservato alteraQ • Cercare altri geni e pathways molecolari modificaQ dalle mutazioni dei geni che codificano la sintesi delle coesine Trials clinici Studi terapeuQci “in vivo” Studi terapeuQci “in vitro” Comprensione dei meccanismi che causano la mala-a IdenQficazione dei geni mutaQ Definizione della mala-a RINGRAZIAMENTI ASSOCIAZIONE NAZIONALE DI VOLONTARIATO SINDROME CORNELIA DE LANGE CLINICA PEDIATRICA, S.GERARDO, Monza Prof. Biondi Dr. Selicorni Dr. Cereda UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO Prof.Larizza Do\.ssa Gervasini CENTRO DI RICERCA TETTAMANTI Do\.ssa Massa Do\.ssa Fazio Prof. Cotelli Prof. Messina Do\.ssa Pistocchi Do\. Ferrari
