Università degli studi di Pavia
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Milani attività di ricerca
Attualmente sto sviluppando la mia attività di ricerca presso il Laboratorio di Neurobiologia Sperimentale diretto dalla Dott.ssa Cristina Cereda (Istituto Nazionale Neurologico C. Mondino, Pavia), in cui stiamo studiando possibili meccanismi patogenetici coinvolti nella Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA).
Nel 1993 (Rosen D. R. et al., 1993) è stato pubblicato il primo lavoro riguardante un legame tra SLA e mutazioni del gene SOD1. Da allora ad oggi, le mutazioni del gene SOD1 hanno rappresentato la prima causa accertata di SLA.
Lo scopo del mio progetto è quello di indagare come l'espressione di questo gene sia modulata in condizioni di stress ossidativo, una condizione osservata nella SLA. Infatti, sebbene gli studi fino ad oggi effettuati sul gene SOD1 siano stati principalmente focalizzati sulle alterazioni nella regione codificante del gene e le loro associazioni con la patologia, tuttavia, il controllo di SOD1 in termini di espressione è fondamentale per determinare la corretta funzionalità di questa proteina. Al riguardo, dati ottenuti nel nostro laboratorio hanno dimostrato un incremento nei livelli di espressione dell’mRNA di SOD1 sia in linfociti che nella corteccia motoria di pazienti rispetto a controlli sani (Gagliardi et al., 2010). Di conseguenza, la conoscenza dei meccanismi molecolari attraverso i quali l’espressione di SOD1 è modulata potrebbe aiutare a comprendere l’eziologia della SLA e facilitare la progettazione d’interventi terapeutici. In particolare, stiamo studiando sia meccanismi trascrizionali che post-trascrizionali, in quanto entrambi gli eventi possono contribuire nel determinare i livelli complessivi di RNA messaggero.
Sto sviluppando, inoltre, un altro progetto finalizzato a studiare il ruolo della proteina SOD1 nel compartimento nucleare. Infatti, fin dalla scoperta delle prime mutazioni nel 1993, le ricerche si sono concentrate sullo studio dei meccanismi patogenetici della SOD1 mutata nel citoplasma dove tale proteina è prevalentemente localizzata. Tuttavia, molti studi hanno evidenziato la localizzazione nucleare della SOD1 in numerose linee cellulari (Rao et al., 2008; Sau et al., 2007; Barbosa et al., 2010), anche se la specifica funzione in questo compartimento non è ancora ben definita. Il principale obiettivo di questo progetto è di studiare il ruolo di SOD1 nel nucleo sia in condizioni fisiologiche che patologiche, identificando nuovi meccanismi molecolari che possono regolare i fenotipi cellulari. Specificatamente, vogliamo verificare l’ipotesi che questa proteina possa essere implicata nella regolazione dell’espressione genica, agendo come una proteina capace di legare direttamente il DNA o di agire come co-regolatore della trascrizione. Inoltre, vogliamo verificare se specifiche modificazioni, quali le mutazioni o l’ossidazione, possano alterare la funzione nucleare di SOD1 variando la sua affinità di legame al DNA. Questi studi forniranno nuove prospettive per quanto concerne la complessa connessione tra la localizzazione intracellulare di SOD1 e l’eziologia della SLA, con la possibilità di sviluppare strategie terapeutiche innovative.
Nel 1993 (Rosen D. R. et al., 1993) è stato pubblicato il primo lavoro riguardante un legame tra SLA e mutazioni del gene SOD1. Da allora ad oggi, le mutazioni del gene SOD1 hanno rappresentato la prima causa accertata di SLA.
Lo scopo del mio progetto è quello di indagare come l'espressione di questo gene sia modulata in condizioni di stress ossidativo, una condizione osservata nella SLA. Infatti, sebbene gli studi fino ad oggi effettuati sul gene SOD1 siano stati principalmente focalizzati sulle alterazioni nella regione codificante del gene e le loro associazioni con la patologia, tuttavia, il controllo di SOD1 in termini di espressione è fondamentale per determinare la corretta funzionalità di questa proteina. Al riguardo, dati ottenuti nel nostro laboratorio hanno dimostrato un incremento nei livelli di espressione dell’mRNA di SOD1 sia in linfociti che nella corteccia motoria di pazienti rispetto a controlli sani (Gagliardi et al., 2010). Di conseguenza, la conoscenza dei meccanismi molecolari attraverso i quali l’espressione di SOD1 è modulata potrebbe aiutare a comprendere l’eziologia della SLA e facilitare la progettazione d’interventi terapeutici. In particolare, stiamo studiando sia meccanismi trascrizionali che post-trascrizionali, in quanto entrambi gli eventi possono contribuire nel determinare i livelli complessivi di RNA messaggero.
Sto sviluppando, inoltre, un altro progetto finalizzato a studiare il ruolo della proteina SOD1 nel compartimento nucleare. Infatti, fin dalla scoperta delle prime mutazioni nel 1993, le ricerche si sono concentrate sullo studio dei meccanismi patogenetici della SOD1 mutata nel citoplasma dove tale proteina è prevalentemente localizzata. Tuttavia, molti studi hanno evidenziato la localizzazione nucleare della SOD1 in numerose linee cellulari (Rao et al., 2008; Sau et al., 2007; Barbosa et al., 2010), anche se la specifica funzione in questo compartimento non è ancora ben definita. Il principale obiettivo di questo progetto è di studiare il ruolo di SOD1 nel nucleo sia in condizioni fisiologiche che patologiche, identificando nuovi meccanismi molecolari che possono regolare i fenotipi cellulari. Specificatamente, vogliamo verificare l’ipotesi che questa proteina possa essere implicata nella regolazione dell’espressione genica, agendo come una proteina capace di legare direttamente il DNA o di agire come co-regolatore della trascrizione. Inoltre, vogliamo verificare se specifiche modificazioni, quali le mutazioni o l’ossidazione, possano alterare la funzione nucleare di SOD1 variando la sua affinità di legame al DNA. Questi studi forniranno nuove prospettive per quanto concerne la complessa connessione tra la localizzazione intracellulare di SOD1 e l’eziologia della SLA, con la possibilità di sviluppare strategie terapeutiche innovative.
