Extracellular vescicles in the pathogenesis of frontotemporal dementia

Descrizione Il progetto propone lo studio dei meccanismi alla base della Demenza FrontoTemporale (FTD), una malattia neurodegenerativa, seconda causa di demenza, dopo l’Alzheimer (AD). In particolare, studieremo il ruolo delle vescicole extracellulari (EV). Recentemente, numerosi lavori hanno dimostrato che le EV sono delle strutture specializzate per la comunicazione intercellulare, e contengono diversi tipi di RNA e proteine, comprese quelle mutate/alterate. Caratterizzeremo la composizione (cargo di RNA e proteine) delle EV (sia esosomi, che microvescicole) derivate da pazienti FTD, AD e controlli, per trovare biomarcatori periferici FTD specifici. Inoltre, con modelli cellulari neuronali di FTD, studieremo il ruolo delle EV nella rimozione delle proteine neurotossiche e/o nella diffusione della malattia. Particolare attenzione sarà posta alla connessione tra le EV e i sistemi intracellulari di controllo della qualità delle proteine. Infine svilupperemo EV modificate come veicolo terapeutico. Obiettivi L’obiettivo principale del progetto �? di investigare il ruolo delle vescicole extracellulari, sia esosomi che microvescicole, nella patogenesi della Demenza Fronto Temporale (FTD). A tale scopo utilizzeremo materiale biologico di pazienti FTD, AD e controlli (plasma e liquido cerebrospinale) e diversi modelli cellulari neuronali di FTD. Gli obiettivi specifici sono: 1) ricerca di possibili biomarcatori periferici per FTD; 2) studio di una possibile connessione tra le vescicole extracellulari e il sistema di controllo di qualità delle proteine, per la rimozione delle proteine neurotossiche associate a FTD; 3) analisi del ruolo delle vescicole extracellulari come veicoli per la diffusione della malattia; 4) sviluppo di esosomi modificati da utilizzare come vettori per il trasporto di molecole regolatrici, per un futuro approccio terapeutico. Strategia Il progetto �? disegnato sulle competenze specifiche delle due unità, Crippa-UniMI e Gagliardi-Mondino, la cui collaborazione nel corso degli ultimi 3 anni ha portato alla pubblicazione di un lavoro peer-reviewed e alla stesura di un lavoro, attualmente sottomesso a valutazione. In particolare, la Dott.ssa Crippa metterà a disposizione del progetto la sua esperienza e le numerose metodiche, sviluppate nel corso degli anni, sullo studio dei sistemi di controllo qualità delle proteine nelle malattie neurodegenerative. Il team Mondino metterà a disposizione del progetto il materiale biologico su cui saranno condotte le analisi precedentemente descritte (Biobanca Mondino) e le competenze sviluppate nell’isolamento e nell’estrazione di esosomi e microvescicole, e nell’utilizzo della piattaforma NextGeneration Sequencing per la caratterizzazione degli RNA. Risultati attesi I risultati attesi per ciascun obiettivo sono: 1) isolare esosomi e microvescicole da pazienti e modelli cellulari di FTD, e caratterizzare la loro composizione in termini di RNA e proteine, al fine di identificare biomarcatori FTD-specifici; 2) capire se e come la modulazione della secrezione delle EV influenza l’aggregazione, la degradazione intracellulare delle proteine associate a FTD e i sistemi degradativi intercellulari (proteine chaperones, proteasoma e autofagia). Viceversa, capire come la modulazione dei sistemi degradativi impatta sulle EV, in termini di secrezione e composizione del cargo. Inoltre, alla luce dei dati preliminari, chiarire il ruolo di due proteine chaperones neuroprotettive (HSPB8 e BAG3) nelle EV; 3) dimostrare il ruolo delle EV nella diffusione della malattia; 4) ottenere dati preliminari sul possibile utilizzo di esosomi modificati come vettori terapeutici.

Principal Investigators:

VALERIA CRIPPA

Financing institution:

FONDAZIONE CARIPLO

Type:

CAR_RIC - Bandi Fondazione Cariplo

Project leader:

UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI MILANO

Year:

2018

Duration:

Status:

Closed