Malattia di Charcot-Marie-Tooth tipo 2: genetica molecolare, correlazioni genotipo-fenotipo e patogenesi (2005)

Starting date
January 1, 2005
Duration (months)
24
Departments
Neurosciences, Biomedicine and Movement Sciences
Managers or local contacts
Rizzuto Nicolo'
URL
2005060584_001
Keyword
CMT2: GENI-MALATTIA;ANALISI MUTAZIONALE;CORRELAZIONI GENOTIPO-FENOTIPO;CMT1A;MODELLI ANIMALI;TERAPIA MOLECOLARE;NEUROSTEROIDI;CNTF;METALLOPROTEASI

BASI SCIENTIFICHE.
La malattia di Charcot-Marie-Tooth (CMT) è il disturbo genetico più frequente del SNP e comprende un vasto gruppo di neuropatie ereditarie motorie-sensitive. Essa è trasmessa con ereditarietà autosomica, dominante o recessiva, ovvero X-legata e presenta un’elevata eterogeneità genetica, sia allelica che di locus.
Le CMT de-remielinizzanti (CMT1) hanno geni ben noti. La CMT1A, la forma più comune, è causata dalla sovraespressione di PMP22 che determina l’instabilità della mielina e la secondaria degenerazione assonale; oggi si possono prospettare strategie di terapia molecolare mirata.
Le CMT assonali (CMT2) sono state fino ad ieri orfane dei geni causali. Poi, in breve lasso di tempo, sono stati scoperti numerosi geni sia per le forme dominanti (MFN2, RAB7, GARS, NEFL, sHSP27) che recessive (LMNA e GDAP1); l’analisi mutazionale rimane in un ambito di ricerca e deve essere sviluppata ad un livello diagnostico. Occorre affrontare le relazioni genotipo-fenotipo e studiare la patogenesi.

OBIETTIVI.
La ricerca applicata verterà sui nuovi geni CMT2; la ricerca sperimentale indagherà vie patogenetiche specifiche della CMT1A foriere di bersagli per una terapia molecolare.
Per la CMT2, gli obbiettivi sono i seguenti: implementare un’efficiente metodologia di screening mutazionale; analizzare le frequenze mutazionali su scala nazionale; stabilire le correlazioni tra i genotipi ed i fenotipi clinici, neurofisiologici e patologici; disegnare una flow-chart diagnostica; indagare gli effetti delle lesioni delle nuove proteine sulla fine architettura assonale.
Per la CMT1A, gli obbiettivi sono: studiare le vie attraverso le quali alcuni steroidi che interagiscono con la cellula di Schwann (CS) modulano l’espressione di PMP22; verificare se e come il blocco del recettore GABA-A, espresso dalle CS ed attivato dal tetraidroprogesterone, riduce la sovraespressione di PMP22 e migliora la malattia; stabilire se il fattore neurotrofico ciliare (CNTF) previene la degenerazione assonale secondaria; valutare il ruolo patogenetico di mediatori della matrice extracellulare quali le metalloproteinasi (MMP) ed i loro inibitori tessutali (TIMP).

PIANO SPERIMENTALE.
Gli studi sulla CMT2 e i nuovi geni CMT2 saranno condotti dalle unità di Verona, Genova e Catanzaro. Queste unità creeranno un database clinico e biologico nazionale per la CMT2; ottimizzeranno una nuova efficiente metodica di screening mutazionale automatizzato, quale la “denaturing high-performance liquid chromatography” (DHPLC), che seleziona i campioni da avviare alla sequenza nucleotidica automatica; caratterizzeranno sia clinicamente che elettrofisiologicamente lo spettro fenotipico dei sottotipi molecolari di CMT2; definiranno il quadro patologico associato alle diverse lesioni molecolari ri-esaminando biopsie di nervo surale in archivio con tecniche morfologiche, ultrastrutturali, immunoistochimiche e biochimiche.
Gli studi sulla CMT1A verranno condotti dalle unità di Roma e Milano insieme ad altri team di ricerca collaboranti, utilizzando modelli originali di CMT1A quali ratti transgenici per PMP22 e colture a breve e a lungo termine di gangli delle radici dorsali (DRG) allestite da ratti transgenici per PMP22. L’unità di Milano studierà il metabolismo dei neurosteroidi mediante tecniche biochimiche (gas chromatography-mass spectrometry) e molecolari (real-time PCR); determinerà in vivo ed in vitro l’efficacia biochimica, molecolare, patologica e funzionale della bicucullina, un bloccante del recettore GABA-A che è atteso ridurre la sovraespressione di PMP22 e migliorare il fenotipo CMT1A; analizzerà in vitro se il CNTF è in grado di prevenire il danno assonale dovuto alla sovraespressione di PMP22. L’unità di Roma caratterizzerà l’espressione e l’attività di MMP e TIMP con studi morfologici e biochimici (western blotting, zimografia) eseguiti su biopsie di nervo surale di pazienti, su nervo sciatico dei ratti transgenici e su colture di DRG transgeniche.

Sponsors:

Ministero dell'Istruzione dell'Università e della Ricerca
Funds: assigned and managed by the department
Syllabus: COFIN - Progetti di Ricerca di Interesse Nazionale

Project participants

Gian Maria Fabrizi
Associate Professor
Flavio Fenzi
Research Assistants
Nicolo' Rizzuto
Research Assistants

Activities

Research facilities