Caratterizzazione funzionale del lncRNA LINC00520 nella Malattia di Parkinson
Settore in cui opera l'ente
Ricerca scientifica e tecnologica
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Città in cui opera l'ente
Bologna
Imola
Bologna
Imola
Tipologia ente
Università pubblica
Sito Web
https://www.unibo.it/it
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IL PROGETTO
Il progetto finanziato dalla Fondazione CARISBO a favore del gruppo di ricerca di “Genomica funzionale di tratti umani complessi” afferente al Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche (DIMEC) dell’Università degli Studi di Bologna, ha permesso di indagare il ruolo funzionale di long non-coding RNA (lncRNA) correlati alla Malattia di Parkinson (MP).
I lncRNA sono lunghe molecole di RNA non codificanti per proteine che, negli ultimi anni, hanno assunto un ruolo di primaria importanza come attori in processi biologici fondamentali relativi allo sviluppo, differenziamento e omeostasi del sistema nervoso centrale. La loro alterata espressione può condizionare il delicato equilibrio dei circuiti regolativi coinvolti in fenomeni neuroinfiammatori che precedono il manifestarsi di neurodegenerazione. Tra le malattie neurodegenerative, la MP è la seconda più diffusa al mondo dopo l’Alzheimer, con incidenza in grave aumento ed eziologia ancora sconosciuta, associata sia a fattori genetici che ambientali.
Il progetto ha preso avvio dai risultati di una meta-analisi comparativa da noi condotta a partire da una ampia collezione di dati di trascrittomica derivati da campioni post-mortem di pazienti affetti dalla malattia vs campioni controllo. Lo studio ha evidenziato l’espressione differenziale di numerosi loci genici codificanti per lncRNA, tra cui è risultato significativamente sovra-espresso nella condizione patologica il gene LINC00520. Questo ncRNA, associato in precedenza a patologie neoplastiche, non era mai stato messo in relazione alla MP.
Obiettivo principale del progetto è stato, dunque, indagare il suo ruolo in contesti di neuroinfiammazione, tramite l’allestimento di modelli cellulari.
Il nostro studio parte da una meta-analisi che ha consentito di collezionare dati originali circa l’alterazione di espressione di lncRNA mai associati al Parkinson. I primi risultati sono davvero incoraggianti e suggeriscono un ruolo regolativo di LINC00520 in condizioni neuroinfiammatorie, delineando nuovi orizzonti funzionali sul fronte della neuroprotezione. Il percorso è solo all'inizio, ma i dati fin qui ottenuti ci consentiranno di indagare più a fondo la magnifica complessità di sistemi regolativi, ancora in buona parte sconosciuti, che sottendono alla corretta funzionalità del sistema nervoso.
- Flavia Frabetti
L'IMPATTO DEL PROGETTO
Il potenziale coinvolgimento di LINC00520 in condizioni di stress ossidativo era emerso da analisi quantitative di espressione genica in modelli cellulari di neuroni dopaminergici, trattati con molecole pro-ossidanti. Il nostro studio ha confermato un significativo aumento dell'espressione del lncRNA in cellule di microglia umana attivate da stimoli che inducono infiammazione e stress ossidativo e questo risultato appare incoraggiante in un contesto di fenomeni neurodegenerativi che studi recenti dimostrano essere sostenuti da microglia attivata e astrociti.
I modelli cellulari scelti ci hanno permesso di riprodurre quanto già osservato nei profili trascrizionali di campioni derivanti da pazienti affetti da Parkinson, dove l'espressione di LINC00520 risultava ben 9 volte maggiore rispetto a soggetti non affetti. La nostra ipotesi è che tale residua espressione possa essere correlata ad una risposta neuroprotettiva e in questa direzione stiamo indagando tramite esperimenti di silenziamento genico che, ad oggi, hanno permesso di verificare una compromissione della risposta adattativa allo stress, tipicamente indotta nelle condizioni cellulari di neuroinfiammazione.
L'impatto generato dalla nostra ricerca potrà avere ricadute sulla comprensione del ruolo che gli RNA non codificanti possono avere nella biologia cellulare del sistema nervoso, a livello delle unità funzionali che coinvolgono da un lato cellule nervose e dall’altro cellule gliali. Inoltre, in futuro, i dati ottenuti potranno indicare nuovi percorsi regolativi da approfondire per la messa a punto di marker prognostici e bersagli terapeutici per la MP.