Il coinvolgimento della piccola proteina da shock termico HSPB8 nella sclerosi laterale amiotrofica
2021-2025 | AFM Telethon
Alessandro Vercelli, Responsabile dell’unità di ricerca
La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) è una malattia progressiva dei motoneuroni ad esordio fatale nell’età adulta, che si manifesta principalmente in forma sporadica (sSLA), con solo il 10% dei casi ereditari (SLA familiare, fSLA). La fSLA è dovuta a mutazioni genetiche specifiche, e le più studiate sono quelle dei geni SOD1, che codificano per una proteina mutante che si ripiega in modo anomalo, formando aggregati proteici tossici per i motoneuroni e altre cellule colpite. La piccola proteina da shock termico (HSP) B8 rimuove specificamente la SOD1 mutante tossica attraverso un processo degradativo chiamato “autofagia selettiva assistita da chaperone”, che ha un potenziale effetto protettivo nella SOD1-fSLA. In questo progetto valuteremo se HSPB8 è in grado di ritardare l’insorgenza o rallentare la progressione della malattia nei topi con SLA dovuta a mutazione di SOD1.
INNOVA: Rete italiana di eccellenza per la diagnosi avanzata
2021-2026 | Progetto PNRR
Alessandro Vercelli, Coordinatore
L’obiettivo principale del progetto INNOVA è potenziare i gruppi di ricerca italiani all’avanguardia nel settore della diagnostica, sviluppando un approccio integrato basato su biomarcatori molecolari e di imaging avanzato per sviluppare una medicina personalizzata, innovativa per una diagnosi precoce, prevenzione e monitoraggio dei farmaci nelle malattie umane. Il nostro contributo sarà in particolare volto ad identificare nuovi biomarcatori per la diagnosi precoce dei disturbi neurodegenerativi.
Lab-on-chip per una medicina predittiva e di precisione nel Neurocovid
2022-2024 | Bando INFRA-P Regione Piemonte
Alessandro Vercelli, Coordinatore
Marina Boido, Responsabile dell’unità di ricerca FCO
Il virus COVID-19, sfruttando le vie olfattive o i nervi del sistema nervoso autonomo, può essere trasportato fino ai neuroni del sistema nervoso centrale, causando danni strutturali e metabolici. Ciò a sua volta può determinare tutta una serie di deficit, nei pazienti colpiti da COVID-19, tra cui anosmia, ageusia, crisi epilettiche, infarto cerebrale, ed un deterioramento mentale e cognitivo a lungo termine noto come “brain fog”. Lo scopo del progetto è sviluppare una piattaforma analitica per lo studio in micro/nanoscala delle risposte provenienti da cellule nervose umane, con l’obiettivo di identificare segnali in grado di dare un feedback diretto sullo stato di salute del paziente. A tale fine, è previsto lo sviluppo di un dispositivo microfluidico per manipolare, isolare e concentrare piccoli volumi di campioni contenenti il materiale da analizzare.
Scoprire il meccanismo d’azione e il potenziale sinergico di un farmaco riposizionato per la SMA
2022-2025 | SMA Europe
Marina Boido, Coordinatore
L’approccio di “riposizionamento dei farmaci” è volto a valutare un utilizzo alternativo di medicinali già in uso clinico per una certa patologia, rivelandone l’efficacia per altre malattie. Nell’ambito dell’Atrofia Muscolare Spinale, in seguito a screening di migliaia di molecole in Drosophila, in collaborazione con i gruppi di R. Artero (Univ. Valencia) e di C. Martinat (INSERM, Parigi), abbiamo identificato GT5 (nome in codice) come capace di incrementare la produzione di SMN, la proteina mancante nella SMA. Scopo del progetto è testarne l’efficacia su modelli murini e cellulari, individuare la dose minima efficace, ed eseguire un’analisi di RNA-sequencing per meglio comprenderne il meccanismo di azione.
Un approccio farmacoterapeutico combinatorio per contrastare l’Atrofia Muscolare Spinale
2022-2025 | AFM Telethon
Marina Boido, Responsabile dell’unità di ricerca
In collaborazione con il Dott. Elia di Schiavi (CNR Napoli) e la Dott.ssa Smeriglio (INSERM, Institut de Myologie, Parigi), il progetto intende identificare farmaci potenzialmente riposizionabili per l’Atrofia Muscolare Spinale, in seguito ad uno screening di farmaci su modello di C.elegans: i più promettenti verranno testati in vitro e in vivo, anche in combinazione con i farmaci SMN-dipendenti attualmente a disposizione dei pazienti.
Sviluppo e validazione preclinica di nuove molecole per il trattamento della sarcopenia
2022-2025 | Flag Project INNDIANA, Spoke 5 “Industry for Health and Silver Economy”, Project PNRR NODES
Marina Boido, Responsabile dell’unità di ricerca
La sarcopenia determina una progressiva perdita di massa e forza muscolare scheletrica negli anziani, colpendo circa il 5-10% delle persone di età superiore ai 65 anni. Gli attuali trattamenti (basati sull’inibizione del sistema della miostatina) inducono una notevole ipertrofia, ma non riescono a garantire prestazioni muscolari durature oltre lo sforzo momentaneo. Pertanto, l’obiettivo del nostro progetto (in collaborazione con Pharmafox Therapeutics) è sviluppare e testare composti innovativi in grado di promuovere un’innervazione aggiuntiva ai muscoli ipertrofici e possano garantire un aumento della resistenza durante le attività motorie.
Evaluation of the effect of leriglitazone on brain iron deposits in a murine model of Alzheimer’s disease
2023-2026 | Minoryx Theraputics S.L.
Serena Stanga, Coordinatore
La malattia di Alzheimer (MA) è una malattia neurologica progressiva principalmente associata all’invecchiamento e una delle forme più gravi di demenza, con una prevalenza più elevata negli anziani. Tuttavia, non è ancora stato trovato un trattamento efficace per ripristinare completamente lo stato di salute dei pazienti. Per questo motivo, un obiettivo fondamentale in questo campo è la ricerca di nuovi farmaci che possano aiutare a prevenire la malattia prima che i sintomi siano completamente presenti. In questo studio, valutiamo nuovi trattamenti per la terapia della malattia di Alzheimer.
D34Health – Digital Driven Diagnostics, prognostics and therapeutics for sustainable Health care
2023-2026 | Piano Nazionale per gli investimenti Complementari (PNC) Codice progetto MUR: PNC0000001 – CUP ENTE: B53C22006110001
Alessandro Vercelli, Coordinatore
L’obiettivo del progetto D3 4 HEALTH è fornire soluzioni altamente tecnologiche che possano avere un impatto sulla gestione di malattie oncologiche sistemiche e del sistema nervoso centrale e di malattie infiammatorie. D3 4 HEALTH punta a trasformare e far progredire le attuali metodologie di diagnosi, monitoraggio e terapia, facilitando l’applicazione di approcci di medicina di precisione attraverso lo sviluppo dei gemelli digitali e biologici. D3 4 HEALTH si propone di sviluppare e distribuire tecnologie e soluzioni innovative e non invasive, basate sull’analisi dei dati sanitari digitali e digitalizzati.
MULTIMALZ: Un approccio di microscopia correlativa per studiare le alterazioni precoci in organoidi cerebrali di Alzheimer
2024-2025 | Progetto Partenariato Esteso “MNESYS”, Spoke 2, Università degli Studi della Campania
Marina Boido, Coordinatore
Nell’ambito del progetto MULTIMALZ, miriamo a sfruttare gli organoidi cerebrali derivati da cellule staminali pluripotenti indotte umane (iPSC), provenienti sia da controlli sani che da pazienti con malattia di Alzheimer, tramite un approccio di microscopia correlativa multimodale su diverse scale spaziali (tissutale, cellulare, ultrastrutturale) e temporali. Questo ci permetterà di rilevare precocemente le alterazioni che contribuiscono alla malattia, con l’obiettivo di identificare potenziali nuovi biomarcatori.
Comprendere e contrastare la neurotossicità correlata alla chemioterapia
2024-2026 | MUR-Next Generation EU-PRIN2022
Alessandro Vercelli, Responsabile dell’unità di ricerca
In collaborazione con il gruppo del Prof. Cavaletti (Università di Milano-Bicocca), il progetto mira a studiare la fisiopatologia del deterioramento cognitivo indotto dalla chemioterapia, utilizzando diversi approcci sperimentali. In particolare, saranno studiate le alterazioni morfologiche e funzionali nella corteccia e in altre regioni cerebrali, al fine di chiarire i meccanismi alla base di queste alterazioni e identificare potenziali bersagli terapeutici per mitigare gli effetti neurotossici.
Un modello di midollo spinale biostampato in 3D per promuovere la rigenerazione nervosa
2024-2026 | MUR-Next Generation EU-PRIN2022
Marina Boido, Responsabile dell’unità di ricerca
Il progetto (in collaborazione con le Prof.sse Tonda-Turo, Rigoni e Aiello) mira a realizzare in vitro, per mezzo della biostampa 3D, un complesso modello tridimensionale di midollo spinale, popolato da diverse tipologie di neuroni e cellule gliali. Tale piattaforma sarà utile per studiare come degenerano le fibre nervose in caso di lesione e per testare nuovi approcci rigenerativi.
Targeting mACONITASE and KIF5A to rescue mitochondrial mobility and function for the treatment of motor neuron diseases
2024-2026 | MUR-Next Generation EU-PRIN2022
Serena Stanga, Coordinatore
Il progetto mira a comprendere i meccanismi alla base della funzione alterata dei mitocondri e del loro movimento lungo i motoneuroni nell’atrofia muscolare spinale (SMA) e nella sclerosi laterale amiotrofica (SLA), al fine di scoprire nuovi bersagli e nuovi potenziali approcci terapeutici contro la neurodegenerazione.
DAISI&RON: Degli Anziani In Salute con Intravides e Robot Nurse
2024-2026 | Iniziative di ricerca per tecnologie e percorsi innovativi in ambito Sanitario e Assistenziale Progetto PNC0000003 – Anthem – AdvaNced
Alessandro Vercelli, Coordinatore
Il progetto DAISI&RON mira a dimostrare come l’utilizzo di robot e altre tecnologie avanzate, a basso costo e adattative possano supportare gli anziani nell’invecchiamento attivo e in buona salute a casa o in strutture di assistenza residenziale. Le attività proposte per l’invecchiamento sano e attivo saranno disponibili in un ambiente aperto e multipiattaforma, andando a valutare la combinazione migliore in funzione soprattutto dell’accettazione e dell’usabilità delle tecnologie integrate nel progetto DAISI&RON. Robot dotati di sistemi di comunicazione avanzata per garantire una corretta interazione uomo-robot, tecnologie di realtà virtuale, sensori disponibili nell’ambiente domestico dell’anziano saranno il core del sistema progettato e integrato in DAISI&RON.
REACT: Riequilibrare l’epitranscrittoma come strategia terapeutica avanzata nella SMA
2025-2026 | CURE SMA
Marina Boido, Responsabile dell’unità di ricerca
In collaborazione con il dott. Rico Schieweck (Univ, Lussemburgo) e la dott.ssa Gabriella Viero (CNR, Trento), il progetto di ricerca intende chiarire l’impatto di SMN sulla metilazione dell’RNA, per aprire la strada a nuove terapie combinatorie.
ALCUNI DEI PROGETTI CONCLUSI
Comunicazione tra fattori intrinseci ed estrinseci nel modello di topo di importin alpha3 knock-out. Investigazione della crescita neuritica dei neuroni embrionali e controllo di regolazione genica nei topi importin alpha3 knock-out.
2022-2025 | Programma Rita Levi Montalcini, Ministero Università e Ricerca, Italia
Letizia Marvaldi, responsabile delle ricerca
Le importine sono proteine che trasportano informazioni dall’assone di un neurone al nucleo cellulare. Le importine sono i cancelli del nucleo e fanno parte del sistema intrinsico di una cellula. Obiettivo del progetto è studiare la relazione tra i fattori intrinseci (importine) e quelli estrinseci (le neurotrofine). Recentemente abbiamo studiato che le importine controllano diverse funzioni, come l’importina alpha5 che regola l’ansietà e l’importina alpha 3 regola il dolore acuto e cronico. Crediamo esistano diversi programmi trascrizionali che sono responsabili di fasi distinte del dolore neuropatico. I topi Importin alpha3 knockout sentono meno dolore acuto e cronico e questo è dovuto al mancato trasporto di cFOS nel nucleo. Siamo stati capaci di mimare l’effetto della riduzione di importin alpha 3 con due farmaci sulmazole e sulfamethizole.
- Sappiamo che il dolore neuropatico è causato da una eccessiva ramificazione assonale e/o mancata innervazione periferica. Vogliamo studiare se il fenotipo osservato da una mancata espressione di importina alpha3 causa una migliore rigenerazione nervosa e una re-innervazione ai tessuti periferici. Studieremo il network trascrizionale e genico della crescita neuronale e potenziali vie terapeutiche. Alla fine, compareremo i nostri geni di interesse con tessuti di pazienti con dolore neuropatico in modo da verificare se abbiano funzioni similari nell’uomo.
- Studieremo il ruolo di importina alpha 3 durante lo sviluppo. Noi determineremo l’interazione dei fattori intrinseci (importine) e fattori estrinseci (neurotrofine) durante lo sviluppo dei neuroni sensoriali.
Braccio di ferro con la demenza: ferro e mitocondri come nuovi target contro la Malattia di Alzheimer
2022-2024 | Fondazione Cassa di Risparmio di Torino (CRT)
Serena Stanga, responsabile della ricerca
Con l’innalzamento delle aspettative di vita della popolazione, la prevalenza delle malattie neurodegenerative è destinata ad aumentare drammaticamente; l’età è infatti il principale fattore di rischio associato alle demenze. In questo progetto ci proponiamo di scoprire nuovi meccanismi neurobiologici alla base della neurodegenerazione, di identificare nuovi marcatori in grado di predire il declino cognitivo e nuovi target per lo sviluppo di farmaci per la cura della malattia di Alzheimer. Studieremo in particolare i meccanismi legati al metabolismo del ferro nella corteccia cerebrale e nell’ippocampo, le aree più colpite durante l’invecchiamento cerebrale, in modelli murini di Alzheimer che analizzeremo con approcci di biologia cellulare, molecolare, biochimica e di imaging avanzato.
La bio-stampa 3D: neurobiologia e ingegneria unite per studiare e curare le lesioni al midollo spinale
2021-2023 | Fondazione CRT
Marina Boido,responsabile della ricerca
co-PI Chiara Tonda-Turo (Politecnico di Torino)
Quattromilacinquecento sono i pazienti para- e tetraplegici nel solo Piemonte. Una patologia invalidante, che stravolge completamente la vita di chi ne è colpito. Il midollo spinale è infatti quella parte di sistema nervoso centrale che connette l’encefalo con la periferia: se a causa di una lesione le fibre nervose che lo compongono vengono danneggiate, si interrompe questa comunicazione e gli esiti sono drammatici (paralisi, perdita di sensibilità, alterate funzioni fisiologiche). A oggi non vi è una cura ed i pazienti sono costretti in carrozzina o immobilizzati in un letto, a seconda della gravità del danno. Grande speranza è riposta quindi nel campo della ricerca, per individuare nuove strategie terapeutiche.
In questo scenario, il nostro ambizioso progetto nasce dalla stretta collaborazione tra neurobiologi e ingegneri: intendiamo utilizzare la bio-stampa 3D per costruire un modello cellulare tridimensionale di midollo spinale. Questo ci permetterà di replicare in vitro l’anatomia del midollo spinale (sano e lesionato), consentendoci di studiare se e come le fibre nervose degenerano e/o rigenerano e testare preliminarmente strategie terapeutiche promettenti (come l’uso di cellule staminali mesenchimali) per ristabilire i circuiti nervosi. Il progetto avrà quindi il duplice scopo di creare un funzionale modello cellulare 3D di midollo spinale che permetta di fare un primo screening di farmaci e terapie, e consenta anche di ridurre l’uso di animali da esperimento e gli errori spesso associati all’utilizzo di modelli in vivo.
Il ruolo della proteina SMN nella traduzione: implicazioni per l’Atrofia Muscolare Spinale
2019-2022 | Fondazione Telethon
Marina Boido, responsabile dell’unità di ricerca
Network di ricerca: coordinatore Gabriella Viero, CNR, Trento
Lo scopo del progetto è comprendere come le alterazioni dell’espressione di SMN influenzino la traduzione (cioè la sintesi proteica) in caso di SMA. Lo studio sarà importante non solo per comprendere più a fondo il ruolo di SMN (le cui funzioni sono solamente in parte note) e la patogenesi della malattia, ma anche per progettare terapie sempre più efficaci per contrastare la SMA.
Salute Mentale e Verde/Blu urbano
2018-2022 | MIUR Dipartimenti di Eccellenza
Responsabile: Alessandro Vercelli
Tra i metodi non farmacologici per la prevenzione e la cura delle malattie, emerge sempre più l’importanza dell’interazione tra uomo e natura. Stare nella natura ha un impatto positivo sulla pressione sanguigna, sul colesterolo, sulla riduzione dello stress ed è in grado di stimolare la sensazione di benessere e l’attenzione. Alcuni di questi effetti positivi sembrano essere dovuti a molecole rilasciate dalle piante nelle aree verdi: tra queste, i terpeni, metaboliti vegetali secondari lipofili a basso peso molecolare, sono in grado di influenzare un’ampia gamma di attività biologiche in vari modelli di malattie umane.
In questo progetto valutiamo quanto il vivere in un ambiente urbano in prossimità di aree verdi (“green”) e la loro frequentazione possa ridurre il quadro depressivo e ridurre la necessità dell’assunzione di farmaci da parte del paziente depresso.
In collaborazione con la Clinica Psichiatrica (Azienda Ospedaliera Universitaria Città della Salute e della Scienza di Torino – Presidio Molinette) diretta dalla Prof.ssa Rocca, utilizziamo un approccio multimodale: studiamo le variazioni di marker bioumorali ed epigenetici di infiammazione e di risposta allo stress, prima e dopo l’esposizione cronica al “green”. Con la risonanza funzionale valutiamogli effetti dell’esposizione al verde urbano sulla connettività cerebrale.
In parallelo, studiamo l’effetto biologico dell’esposizione al verde urbano sul sistema nervoso, per identificare le fito-molecole mediatrici di tali effetti positivi e i loro meccanismi di azione in colture cellulari.
Immergersi nella natura potrebbe rivelarsi un’indicazione terapeutica, facile da seguire, complementare alle terapie farmacologiche tradizionali.
