Nuove tendenze per le applicazioni biotecnologiche

La sindrome di Rett (RTT) è un grave disturbo del neurosviluppo legato al cromosoma X con un'incidenza di circa 1:10.000 nelle bambine, che la rende la seconda causa di ritardo mentale nelle femmine dopo la sindrome di Down. La RTT è causata nel 95% dei casi da mutazioni nel gene che codifica per la Methyl-CpG Binding Protein 2 (MeCP2), un repressore trascrizionale che si lega alle isole CpG. Lo sviluppo di nuovi trattamenti per la RTT procede a un ritmo relativamente basso. Diversi studi di riposizionamento dei farmaci hanno testato farmaci approvati dalla FDA in modelli animali e pazienti con RTT, ma con effetti limitati. Gli estratti vegetali sono considerati dei promettenti coadiuvanti terapeutici per le loro proprietà antiossidanti e neuroprotettive. In questo progetto studieremo i potenziali effetti benefici degli estratti di foglie di cardo (Cynara cardunculus L) sui deficit neuronali/astrocitari e come possibili modulatori delle disfunzioni mitocondriali nella RTT. Inoltre, ci proponiamo di definire le vie biochimiche coinvolte negli effetti positivi. A tal fine, ci avvarremo del docking molecolare avanzato BIOGPS tra i singoli componenti degli estratti e il "pockettome" umano e indagheremo le cascate di segnalazione potenzialmente coinvolte utilizzando analisi bioinformatiche avanzate associate alla genomica chimica avanzata e alla genetica inversa. I compiti specifici sono: 1. Screening di estratti e ingredienti di cardo in un modello in vitro di disfunzioni cellulari della RTT. 2. Identificazione dei target dei composti bioattivi attraverso la bioinformatica e l'analisi computazionale.

Rett syndrome (RTT) is an X-linked severe neurodevelopmental disorder with an incidence of about 1:10,000 girls, which makes it the second cause of mental retardation in female patients after Down syndrome. RTT is caused in 95% of the cases by mutations in the gene coding for the Methyl-CpG Binding Protein 2 (MeCP2), a CpG-binding transcriptional repressor. Development of new treatments for RTT proceeds at relatively low pace. Several drug-repositioning studies have tested FDA-approved drugs in RTT animal models and patients but with limited effects. Plant extracts have been considered as therapeutic co-adjuvants for their antioxidant and neuroprotective properties. In this project we will investigate the potential beneficial effects of leaves extracts of the Cardoon (Cynara cardunculus L) on neuronal/astrocite deficits and as possible modulators of mitochondrial disfunctions in RTT. Moreover, we will also aim at defining the biochemical pathways involved in the positive effects. To this aim, we will make use of advanced BIOGPS molecular docking between the individual components of the extracts and the human “pockettome” and we will investigate the signalling cascades potentially involved using advanced bioinformatic analysis associated with forward chemical genomics and reverse genetics. Specific Tasks are: Task1. Screening of cardoon extracts and ingredients in an in vitro model of RTT cellular disfunctions. Task2. Target identification of bioactive compounds through bioinformatics and computational analysis