Gruppo guidato da Annalisa Buffo
L’obiettivo della nostra ricerca è lo studio e il potenziamento del contributo che le cellule gliali (astrociti e oligodendrociti) e i progenitori neurali, endogeni o trapiantati, danno alla plasticità cerebrale e alla riparazione delle lesioni del sistema nervoso centrale (SNC).
2010-2020 NICO, i nostri 10 anni
Astrociti e progenitori degli oligodendrociti (OPC) sono tra i principali attori della risposta del tessuto nervoso al danno e rappresentano un target cellulare molto promettente per lo studio di nuovi approcci terapeutici applicabili a una varietà di lesioni e patologie neurodegenerative (trauma, ischemia cerebrale, Sclerosi Multipla, Malattia di Alzheimer, etc.).
Tra queste si distinguono le patologie caratterizzate dalla perdita selettiva di specifici tipi neuronali: per esempio alcune forme di atassia cerebellare congenita, in cui si ha la perdita progressiva dei neuroni di Purkinje del cervelletto, o il morbo di Huntington, in cui si ha la degenerazione dei neuroni dello striato. Per questo tipo di patologie, approcci di sostituzione cellulare mediante trapianto di progenitori/cellule staminali esogeni possono rappresentare una strategia promettente per il recupero funzionale.
Nello specifico, le nostre ricerche sono volte a chiarire:
- Come i diversi tipi di astrociti presenti nel SNC vengano prodotti durante lo sviluppo del sistema nervoso e in che modo contribuiscano alla formazione dei circuiti nervosi e alla rigenerazione tissutale in seguito a danno o patologia. Studi recenti del nostro gruppo di ricerca hanno dimostrato che in seguito a lesione traumatica, alcuni tipi di astrociti acquisiscono caratteristiche simili alle cellule staminali (Buffo et al., 2008). Lo studio dei meccanismi molecolari che sottendono all’eterogeneità e all’acquisizione di caratteristiche pro-rigenerative negli astrociti permetterà di individuare nuovi target terapeutici.
- Come funzionano e a che cosa servono gli OPC. Questi progenitori sono presenti in gran numero nel cervello adulto e anziano. Producono gli oligodendrociti mielinizzanti ma la loro capacità riparativa nell’ischemia o nella Sclerosi Multipla è limitata. Studi recenti suggeriscono inoltre che gli OPC abbiano una funzione neuroprotettiva e contribuiscano alla modulazione dell’attività neuronale. Conoscere i meccanismi cellulari e molecolari alla base del loro funzionamento ha implicazioni molto rilevanti per il mantenimento e il recupero della funzionalità neuronale in caso di patologia.
- Come la combinazione di approcci di trapianto cellulare e specifici protocolli di training motorio riabilitativo possa favorire l’integrazione degli elementi cellulari trapiantati e il recupero/mantenimento della funzione motoria in modelli di Atassia Spinocerebellare e Morbo di Huntington.
Per lo studio della malattia di Huntington abbiamo avviato una collaborazione con Huntington Onlus, la reta italiana della malattia di Huntington
Sindromi PTEN correlate - PHTS
Abbiamo avviato una collaborazione con l’Associazione PTEN ITALIA, che si propone di promuovere la conoscenza delle sindromi legate alle disfunzioni dell’oncogene PTEN, come la malattia di Lhermitte-Duclos (un tumore del cervelletto), l’autismo e forme di disabilità intellettiva.
Su questi fronti abbiamo avviato progetti di ricerca che intendiamo sviluppare in collaborazione con l’Associazione.
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S&P BRAIN
Services and Products for preclinical proof of concepts
Il nostro spin off fornisce studi completi in vivo di proof-of-concept ad aziende farmaceutiche, biotecnologiche e di dispositivi medicali o a centri di ricerca.
Offre studi sperimentali di alta qualità che portino ai risultati attendibili necessari allo sviluppo della fase preclinica.
News
Rare Disease Day: le ricerche del NICO dedicate alla malattia di Huntington
La malattia di Huntington è una patologia degenerativa genetica (la probabilità di ereditarla da un genitore malato è del 50%) molto severa, caratterizzata a livello clinico da movimenti involontari patologici (da qui il nome “corea” di Huntington), gravi alterazioni del comportamento e un progressivo deterioramento cognitivo. Studi recenti indicano un aumento dell’incidenza della malattia fino a 12,3 malati ogni 100.000 persone.
A oggi sono disponibili solo farmaci in grado di controllarne i sintomi. La terapia genica, su cui concentrano promettenti ricerche, necessita di ulteriori e complessi studi prima di poter essere applicata ai malati. Inoltre, non potrà permettere il recupero dei neuroni già perduti o fortemente danneggiati a causa dell’evoluzione della malattia.
Il gruppo NICO guidato dalla prof.ssa Buffo sta concentrando il suo lavoro proprio sulla messa a punto di cure basate sulla sostituzione dei neuroni perduti con nuovi neuroni funzionanti. La possibilità di sostituire le cellule danneggiate e ricostruire i circuiti interrotti a partire dalle cellule staminali embrionali non è più così remota, tanto da essere in sperimentazione clinica per la malattia di Parkinson.
EASI GENOMICS: vinto il finanziamento per studiare lo sviluppo degli astrociti nel cervelletto
Il progetto “SPACER - Un atlante di trascrittomica spaziale in singola cellula per studiare lo sviluppo e le funzioni del cervelletto”, presentato dalla prof.ssa Annalisa Buffo e dalla dott.ssa Valentina Cerrato del gruppo NICO di Fisiopatologia delle cellule staminali cerebrali è tra i 33 vincitori del bando europeo EASI Genomics, nell'ambito del programma Horizon 2020, a cui hanno partecipato 143 gruppi di ricerca provenienti da 27 paesi di tutto il mondo.
Polveri sottili e Sclerosi multipla: dimostrato l’effetto su neuroinfiammazione e riparazione della mielina
Grazie a un progetto pilota finanziato da AISM e la sua Fondazione FISM - Fondazione Italiana Sclerosi Multipla, le nostre ricercatrici hanno chiarito per la prima volta che l’esposizione al PM ha effetti negativi sulle capacità rigenerative del tessuto nervoso, e in particolare della mielina, il rivestimento degli assoni che – se danneggiato, come avviene nella SM – compromette la trasmissione delle informazioni fra i neuroni. Su Neurochemistry International i risultati dello studio su un modello animale guidato da Enrica Boda del gruppo di ricerca NICO di Fisiopatologia delle Cellule Staminali Cerebrali.
Malattia di Huntington: trapianto di neuroni umani prodotti in provetta
Neuroni umani trapiantati in un modello sperimentale di malattia di Huntington sono in grado di maturare e integrarsi nei circuiti nervosi dell’ospite, contribuendo a migliorare le prestazioni motorie degli animali malati. Lo dimostra lo studio pubblicato su Stem Cell Reports dai team di ricerca NICO guidati da Alessandro Vercelli e Annalisa Buffo, e realizzato con il laboratorio di Elena Cattaneo (Università di Milano) grazie al progetto PRIN 2013-2016 e al consorzio europeo NeuroStemcellRepair.
NSC-Reconstruct: al via il progetto europeo
È partito oggi con il kick-off meeting telematico il progetto europeo Novel Strategies for Cell-based Neural Reconstruction (Horizon 2020), nel quale la Prof.ssa Annalisa Buffo del NICO – UniTo guida il pacchetto di lavoro mirato a mettere a punto strategie per la riparazione di reti cerebrali complesse, come quelle colpite nella malattia di Huntington.
Far fronte ai problemi che derivano dalle lesioni cerebrali che colpiscono i pazienti di malattie neurodegenerative, le cui esigenze da un punto di vista clinico sono, a oggi, senza risposta. È questo l’obiettivo del progetto coordinato dalla prof.ssa Elena Cattaneo dell’Università Statale di Milano che riunisce 13 enti tra Università, centri di ricerca, industrie e PMI di sei paesi europei.