Approcci combinati basati sul trasferimento genetico e di cellule staminali neuronali (NSC) per le leucodistrofie metacromatica e globoide

Le malattie da accumulo lisosomiale (LSD) sono malattie rare causate dalla mancanza di enzimi lisosomiali necessari per importanti reazioni metaboliche. La mancanza di arilsufatasi A (ARSA) e di ß-galattocerebrosidasi (GALC) nelle Leucodistrofie Metacromatica e Globoide (MLD e GLD), rispettivamente, provocano una grave carenza di mielina, la sostanza necessaria per una corretta attività elettrica del sistema nervoso. Le forme più gravi di queste malattie si manifestano nella prima infanzia con gravi e progressivi danni cerebrali e sono rapidamente fatali. Ad oggi non esistono cure. Nuove strategie di terapia genica (GT) e di terapia cellulare hanno dato risultati promettenti nei modelli animali delle malattie, ma nessuna delle singole terapie è curativa. Tra i potenziali tipi cellulari per il trattamento delle LSD, le cellule staminali neurali (NSCs) sembrano le più promettenti. Esse proliferano in uno stato indifferenziato ma sono in grado di differenziarsi in cellule neurali mature (neuroni e glia) sia in coltura che dopo essere state trapiantate nel tessuto nervoso. Lo scopo di questo progetto è di valutare l’efficacia di un approccio innovativo, basato sulla combinazione di terapia genica e terapia cellulare con NSCs, allo scopo di correggere il difetto genetico, ripristinare l’attività enzimatica e prevenire/arrestare la perdita di mielina tipiche dei modelli animali di GLD e MLD. Trapianteremo dapprima NSCs isolate da topi sani, poiché esse fisiologicamente producono GALC e ARSA. Inoltre, isoleremo le NSCs dai modelli animali di GLD, che manifestano una patologia che ricorda quella umana, le espanderemo in vitro, le caratterizzeremo funzionalmente e le ritrapianteremo negli animali donatori, dopo avere reintrodotto il gene mancante mediante trasferimento genico mediato da lentivirus. Come ulteriore approccio, valuteremo la possibilitàdi reclutare nei modelli animali le NSCs endogene (previa correzione in vivo del difetto genetico). In base a risultati precedenti e ai nostri studi in corso, questi diversi approcci verranno combinati con le strategie di GT più promettenti e valutati nei diversi modelli di GLD, allo scopo di correggere i diversi aspetti della grave patologia. Questo lavoro consentirà di identificare le NSCs come una fonte rinnovabile di cellule neurali per il trattamento delle leucodistrofie e di validare eventualmente questo approccio per la cura di altre malattie neurodegenerative di origine genetica.