Il Laboratorio studia i meccanismi molecolari alla base delle amiloidosi centrali e sistemiche, un gruppo di malattie causate da proteine con funzionalità alterata, con sintomatologia eterogenea e complessa. In particolare, focalizziamo la nostra attenzione verso i processi che guidano l’aggregazione delle proteine, i conseguenti effetti sui processi cellulari e la tossicità di questi aggregati.

A questo scopo, utilizziamo diversi modelli sperimentali, tra cui il nematode Caenorhabditis elegans, linee cellulari di mammifero e topi transgenici.

L’obiettivo finale dei nostri studi è quello di identificare nuovi bersagli molecolari e sviluppare nuovi approcci terapeutici per queste malattie ancora senza una cura.

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Linee di ricerca

Sviluppo di nuovi modelli animali invertebrati per lo studio delle amiloidosi centrali e sistemiche

Utilizzando il C. elegans, un piccolo verme lungo meno di 1 mm, sviluppiamo degli “avatar”che riproducono le caratteristiche patogenetiche delle amiloidosi centrali e periferiche. Questo è molto importante per studiare i meccanismi alla base delle malattie, soprattutto per le malattie rare per cui attualmente non sono disponibili modelli animali. C. elegans è più vicino all’uomo di quanto si possa immaginare (condivide con l’uomo circa il 60% dei suoi geni) e, essendo un animale invertebrato, non pone problemi di natura etica legati alla sperimentazione animale.

Studio dei meccanismi della tossicità delle proteine amiloidogeniche

Studiamo il processo patogenetico con cui alcune proteine, fisiologicamente presenti nel nostro organismo, cambiano conformazione e diventano capaci di aggregare diventando così “amiloidogeniche” e tossiche. Questo meccanismo è alla base di numerose amiloidosi molto note, quali la malattia di Alzheimer, ma anche di malattie più rare come l’amiloidosi da gelsolina. Le proteine amiloidogeniche, una volta aggregate, possono depositarsi nei vari tessuti sotto forma di aggregati e causare la disfunzione degli organi, ma possono anche migrare da una cellula all’altra trasferendo il loro potenziale tossico e alterare il metabolismo cellulare proteico e degli acidi nucleici.

Nuove strategie terapeutiche per l’amiloidosi da catene leggere delle immunoglobuline

C. elegans rappresenta l’unico modello disponibile per studiare le cause di questa malattia. Correliamo il processo degenerativo associato alla proteotossicità indotta dalle catene leggere delle immunoglobuline con i suoi livelli di espressione, il suo stato di aggregazione nonché l’espressione di geni che possono essere attivamente coinvolti nelle diverse fasi della malattia. Sperimentiamo e sviluppiamo così nuovi approcci farmacologici efficaci e trasferiamo le nostre osservazioni alla clinica.

Studio di nuovi farmaci anti-Covid-19

Dall'inizio della pandemia, in collaborazione con gli altri laboratori del Dipartimento, il Laboratorio si sta impegnando per la ricerca di nuovi farmaci in grado di combattere l'infezione causata dal SARS-CoV-2. Si sta valutando la capacità dei vari composti di impedire l'accesso del virus nelle cellule utilizzando modelli di pseudo-infezione in vitro e in C. elegans.