Obiettivi della ricerca

Nel nostro laboratorio sono attivi due linee di progetti principali:
1. il primo riguarda i meccanismi molecolari alla base di due malattie del motoneurone (MNDs): la Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) e l'Atrofia Muscolare Spinale e Bulbare (SBMA).
2. il secondo riguarda il ruolo degli ormoni steroidei nella resistenza da stress di tumori ormone-dipendenti.
Linea 1: Entrambe le MNDs sono associate alla formazione di forme proteiche a conformazione alterata ("misfoldate") che aggregano diventando citotossiche per neuroni e cellule muscolari. Il nostro obiettivo principale è prevenire il misfolding e accumuli proteici contrastando così la morte dei motoneuroni e il danno muscolare. In questo contesto abbiamo identificato un effetto protettivo dato da una nuova forma di autofagia selettiva mediata da chaperone (CASA) e dalle sue interazioni con il proteasoma. Abbiamo trovato dei composti che potenziano il CASA e la degradazione delle proteine misfoldate. Ciò può essere un innovativo approccio terapeutico per queste patologie.
Linea 2: questo progetto è focalizzato a studiare come gli ormoni steroidei modulano la tolleranza allo stress nel tumore prostatico e nel tumore mammario, permettendo la proliferazione delle cellule tumorali e la loro migrazione anche in presenza di chemioterapici. HSPB8, il suo partner BAG3 e una co-chaperone di HSP70 sono i mediatori della resistenza da stress. Insieme cooperano nel proteggere le cellule tumorali da morte cellulare indotto da stress.

Metodologie utilizzate

Nel nostro laboratorio sono utilizzate diverse tecniche, a partire da manipolazione del DNA, costruzione di plasmidi, culture cellulari e trasfezioni, tecniche di base di biologia molecolare e cellullare come immunofluorescenza e microscopia a confocale, espressione genica (real time-PCR), studio proteico (Western Blot, Elisa Assay, ecc.), studio di aggregati proteici (Filter Retardation Assay, FLOiT assay), valutazione funzionamento dei sistemi degradativi (proteasome and autophagy assays, lysosome integrity analysis, ecc.), citofluorimetria, ecc.
Usiamo stabilmente diverse linee cellulari (motoneuroni immortalizzati, mioblastomi stabilizzati, cellule di neuroblastoma, cellule di tumore prostatico e mammario) trasfettandole stabilmente o in transiente.
Inoltre abbiamo disponibile iPSCs da pazienti e le loro corrispondenti linee isogeniche (ottenute con la tecnica CRISPR/Cas9). Infine, differenziamo iPSCs in cellule neuronali o motoneuronali. 

Collaborazioni

Abbiamo diverse collaborazioni supportate da grant nazionali e europei.  In particolare le collaborazioni attuali in Italia sono con “IRCCS Pharmacology Inst. M. Negri” di Milano, con “IRCCS Neurological Ist C. Besta” di Milano, con “IRCCS Neurological Ist. C. Mondino” di Pavia, e con le Università of Milano-Bicocca, di Modena, di Trento, di Padova, di Genova e di Torino. Le collaborazioni europee attuali sono con “Max Plank Inst” di Dresda, con “Technische Universität Dresden DFG-Center for Regenerative Therapies” di Dresda, con “The University of Oxford”, con “the University College of London”, e con “University of Antwerpen” in Belgio. Infine abbiamo collaborazioni con “University of Michigan” e con “the Baylor College of Medicine” a Houston Tx, USA.

Selezione pubblicazioni

1: Rusmini P, Cortese K, Crippa V, Cristofani R, Cicardi ME, Ferrari V, Vezzoli G, Tedesco B, Meroni M, Messi E, Piccolella M, Galbiati M, Garrè M, Morelli E, Vaccari T, Poletti A.
Trehalose induces autophagy via lysosomal-mediated TFEB activation in models of motoneuron degeneration. Autophagy. 2018 Oct 18:1-21.
doi: 10.1080/15548627.2018.1535292. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 30335591.

2: Cristofani R, Crippa V, Rusmini P, Cicardi ME, Meroni M, Licata NV, Sala G, Giorgetti E, Grunseich C, Galbiati M, Piccolella M, Messi E, Ferrarese C, Carra S, Poletti A.
Inhibition of retrograde transport modulates misfolded protein accumulation and clearance in motoneuron diseases. Autophagy. 2017 Aug 3;13(8):1280-1303.
doi: 10.1080/15548627.2017.1308985. PubMed PMID: 28402699; PubMed Central PMCID: PMC5584856.

3: Crippa V, D'Agostino VG, Cristofani R, Rusmini P, Cicardi ME, Messi E, Loffredo R, Pancher M, Piccolella M, Galbiati M, Meroni M, Cereda C, Carra S, Provenzani A, Poletti A.
Transcriptional induction of the heat shock protein B8 mediates the clearance of misfolded proteins responsible for motor neuron diseases.
Sci Rep. 2016 Mar 10;6:22827. doi: 10.1038/srep22827. PubMed PMID: 26961006; PubMed Central PMCID: PMC4785366.

4: Giorgetti E, Rusmini P, Crippa V, Cristofani R, Boncoraglio A, Cicardi ME, Galbiati M, Poletti A.
Synergic prodegradative activity of Bicalutamide and trehalose on the mutant androgen receptor responsible for spinal and bulbar muscular atrophy.
Hum Mol Genet. 2015 Jan 1;24(1):64-75.
doi: 10.1093/hmg/ddu419. Epub 2014 Aug 13. PubMed PMID: 25122660; PubMed Central PMCID: PMC4262493.

5: Cristofani R, Montagnani Marelli M, Cicardi ME, Fontana F, Marzagalli M, Limonta P, Poletti A, Moretti RM.
Dual role of autophagy on docetaxel-sensitivity in prostate cancer cells.
Cell Death Dis. 2018 Aug 30;9(9):889.
doi: 10.1038/s41419-018-0866-5. PubMed PMID: 30166521; PubMed Central PMCID: PMC6117300.