Isolamento e caratterizzazione molecolare di esosomi neurali in modelli di disturbi del neurosviluppo

Abstract

Gli esosomi sono piccole vescicole extracellulari (diametro 30-150 nm) che trasportano un carico di molecole (proteine, lipidi, mRNA e microRNA) da una cellula alle altre, sono secreti da ogni tipo di cellula e si trovano in ogni fluido biologico: essi sono i maggiori responsabili della comunicazione intercellulare all’interno del sistema nervoso centrale (SNC). Gli esosomi portano nel loro carico molecolare importanti informazioni sulla cellula di origine e possono attraversare la barriera ematoencefalica, rappresentando quindi una fonte facilmente accessibile di biomarcatori del SNC: queste caratteristiche li rendono di grande interesse per studiare e monitorare il SNC in moltissimi processi fisio-patologici.
Il progetto END intende mettere a punto una metodica per l’isolamento e la caratterizzazione molecolare di esosomi di origine neurale (NDE) in campioni biologici derivati da modelli neuropatologici. Ad oggi poco si sa sul ruolo degli NDE in modelli neuropatologici come i disturbi del neurosviluppo e questo progetto si concentrerà su questi disturbi, in particolare su quelli relativi all’ubiquitina ligasi 3A (UBE3A), una proteina che gioca un ruolo chiave durante lo sviluppo del cervello. Durante il neurosviluppo, UBE3A ha un ruolo cruciale: la sua mancanza provoca la Sindrome di Angelman (AS), mentre la sua over-espressione provoca sindromi dello spettro autismo: UBE3A rappresenta una delle cause genetica più rilevanti (~3%) ad oggi conosciuta per le sindromi dello spettro autistico.
Lo scopo di questo progetto è la messa a punto di saggi clinici basati sull’arricchimento selettivo di NDE mediante l’uso di antigeni specifici, partendo da campioni biologici cellulari neuronali e plasmatici, sia murini che umani, di AS, per identificare dei biomarcatori molecolari deregolati o difettivi nell’AS. Questo saggio e i biomarcatori individuati saranno poi utili per il follow-up longitudinale dei pazienti con AS, per il monitoraggio delle terapie (presenti e future) evitando molteplici procedure invasive o semi-invasive e anche per individuare nuovi potenziali target terapeutici. Questo tipo di analisi, rappresentando di fatto una potenziale finestra sui processi patologici cerebrali, sarà poi applicabile a qualsiasi tipo di ricerca neuroscientifica e ad altri modelli neuropatologici basati sull’isolamento di NDE.