Autismo, Trento vola verso nuove frontiere di cura

E adesso sono alla base di un approccio terapeutico innovativo per malattie neurologiche come autismo e epilessia.

Su questo verte il lavoro di ricerca di Marta Biagioli, ricercatrice al Cibio – Centro di Biologia integrata dell’Università di Trento, dove dirige il laboratorio di NeuroEpigenetica.

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«Sappiamo – ricorda Marta Biagioli – che le informazioni per il corretto funzionamento degli organismi risiedono nel DNA, un lungo filamento che racchiude dati “codificati” e usa un alfabeto di sole quattro lettere per formare le parole, ovvero gli amminoacidi, che unendosi tra loro formano le proteine, i mattoni funzionali delle cellule. Le informazioni contenute nel DNA vengono “trasformate” in proteine attraverso una molecola che funge da ponte, da intermediario: l’RNA. Mentre è da tempo conosciuta la funzione dell’RNA che codifica per proteine, per decenni, l’RNA non-codificante proteine è stato negletto, si è creduto che non avesse senso e fosse creato per “errore” dalle cellule. Oggi sappiamo, invece, che questo RNA non-codificante svolge importanti funzioni regolatorie nei confronti di altri RNA codificanti proteine e in molti altri processi cellulari».

L’idea di Marta Biagioli è stata premiata con due finanziamenti da altrettante fondazioni americane impegnate nello studio di malattie neurologiche: un “Innovator Award” da 50 mila dollari, che le è appena stato attribuito dalla Citizens United for Research in Epilepsy, e un “Young Investigator Award” di 70 mila, che ha ricevuto per il biennio 2016-2017 dalla Brain and Behavioral Research Foundation. Marta Biagioli, 44 anni, toscana di nascita, biologa molecolare, dal novembre 2014 al Cibio, con esperienza in genetica umana maturata alla Harvard Medical School di Boston, si occupa, con il suo team, di malattie dello spettro autistico ed epilessia che possono derivare dalla produzione insufficiente di specifiche proteine. La novità del metodo utlizzato consiste nell’impiegare RNA non-codificanti artificiali per stimolare, in maniera precisa e controllata, la produzione di queste particolari proteine.

Biagioli faceva parte del team di ricerca che arrivò per la prima volta nel 2012 a riconoscere l’utilità di un sottogruppo di RNA non-codificanti. Lo studio, che venne pubblicato su Nature, era coordinato da Stefano Gustincich, professore alla SISSA di Trieste e oggi anche direttore del Dipartimento di Neuroscienze all’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova.

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«Abbiamo capito – racconta Biagioli (nella foto) – che alcune specifiche molecole di RNA non-codificante, hanno la capacità di legarsi a corrispondenti molecole che codificano per proteine e di facilitarne il reclutamento nelle “catene di montaggio” (i polisomi) che servono per la produzione delle proteine stesse. Questo meccanismo di funzionamento è stato brevettato [United States Patent number 9,353,370 (granted: may 2016)] e chiamato “SINEUP”». TransSINE Technologies, lo spin-off che vede Gustincich tra i suoi fondatori, si occupa dello sviluppo delle SINEUPs per scopi biotecnologici e terapeutici e ci fornisce la tecnologia»

Concretamente come funziona SINEUP e in quali casi può essere un approccio terapeutico efficace?

«Diversi disordini neurologici, come le malattie dello spettro autistico e l’epilessia, possono insorgere da un deficit di specifiche proteine. Nonostante i recenti progressi della biologia e della genetica, le patologie causate da una produzione insufficiente della proteina d’interesse, sono al momento incurabili. SINEUP rappresenta un approccio terapeutico innovativo. Creando delle molecole artificiali di RNA non-codificanti che possano appaiarsi a delle molecole di RNA normalmente presenti nelle cellule, si può indurre un aumento selettivo e specifico della produzione di quella specifica proteina, carente in alcune patologie».

«È importante sottolineare – continua Biagioli – che alla base di questa idea c’è un gruppo unito di ricercatori che ha cominciato a lavorare insieme per studiare il potenziale terapeutico di questa nuova classe di RNA non-codificanti per autismo ed epilessia».

Il team di Biagioli si avvale infatti delle competenze tecnologiche del gruppo di ricerca di Stefano Gustincich, dell’esperienza di Silvia Zucchelli, ricercatrice all’Università del Piemonte Orientale e membro di TransSINE Technologies, che lavora da tempo con Gustincich ed è impegnata nella comprensione dei meccanismi molecolari del funzionamento del SINEUP.

Il gruppo può inoltre contare sulla collaborazione e lo scambio scientifico con altri due laboratori del Cibio, diretti rispettivamente da Simona Casarosa e da Yuri Bozzi, che hanno comprovata esperienza nello studio del funzionamento del sistema nervoso centrale.