Nuove cellule staminali per studiare PKAN e CoPAN:

Un progetto di ricerca coordinato dal Dr. Ivano Di Meo presso la Fondazione IRCCS Istituto Neurologico Carlo Besta di Milano è stato selezionato nell’ambito del Bando di accesso alle National Facilities della Fondazione Human Technopole, l’istituto italiano di ricerca dedicato alle scienze della vita con sede a Milano. Attraverso questo programma, Human Technopole offre a ricercatori affiliati a università, IRCCS ed enti pubblici di ricerca italiani l’accesso gratuito e agevolato a infrastrutture tecnologiche all’avanguardia, competenze specialistiche e servizi di supporto nei principali ambiti delle scienze della vita.

Il progetto riguarda due forme di Neurodegenerazione da Accumulo di Ferro (NBIA), ovvero la Neurodegenerazione Associata alla Pantotenato Chinasi (PKAN) e la Neurodegenerazione Associata alla Proteina COASY (CoPAN). Entrambe sono causate da alterazioni genetiche che compromettono la produzione del coenzima A, una molecola essenziale per il metabolismo cellulare.

L’obiettivo del progetto è generare nuovi modelli cellulari per comprendere meglio i meccanismi comuni e specifici delle due malattie e sviluppare possibili approcci terapeutici.

Dalle cellule dei pazienti a nuovi modelli per la ricerca

Grazie al supporto di Human Technopole e all’utilizzo delle tecnologie avanzate e delle piattaforme di eccellenza messe a disposizione attraverso il programma delle National Facilities, saranno generate Cellule Staminali Pluripotenti Indotte (iPSCs) a partire da fibroblasti, le cellule che costituiscono la pelle, di pazienti affetti da PKAN e CoPAN.

Attraverso un processo di riprogrammazione, i fibroblasti vengono trasformati in cellule staminali capaci di dare origine a diversi tipi cellulari, comprese le cellule del sistema nervoso, e ciò permette di studiare in laboratorio cellule che conservano le caratteristiche genetiche dei pazienti.

Le nuove linee, selezionate per rappresentare alcune delle mutazioni più frequenti nelle due malattie, amplieranno i modelli già disponibili presso l’Istituto Besta.

Quali saranno le applicazioni?

Le iPSCs potranno essere trasformate in cellule presenti nel tessuto cerebrale, come neuroni e astrociti, o utilizzate per generare organoidi cerebrali, strutture tridimensionali miniaturizzate che riproducono alcuni aspetti strutturali e funzionali del tessuto nervoso umano.

Questi modelli saranno utilizzati per studiare le alterazioni del funzionamento dei mitocondri, del metabolismo del ferro e dei meccanismi di danno cellulare associati a PKAN e CoPAN, e permetteranno inoltre di esplorare possibili strategie terapeutiche, tra cui la correzione delle mutazioni genetiche mediante tecniche di genome editing e il riposizionamento di farmaci già approvati per altre patologie, che potrebbero rivelarsi efficaci anche per queste malattie.

Sebbene il progetto non preveda sperimentazioni cliniche sui pazienti, la generazione di questi nuovi modelli cellulari costituisce un’importante risorsa per approfondire la conoscenza dei meccanismi patogenetici di PKAN e CoPAN e creare le basi per lo sviluppo di future strategie terapeutiche.