“Efficacia di terapie consolidate per il trattamento della sindrome di Angelman”
Assegnato a: Edwin Weeber, Ph.D., Dipartimento di Farmacologia Molecolare e Fisiologia, University of South Florida.
Date: 1 dicembre 2010 – 30 novembre 2011 (esteso fino al 2012)
Importo: $37,653
Sommario: Ci sono sempre più prove che suggeriscono che un trattamento per la sindrome di Angelman non è solo possibile, ma probabile. La mancanza di obiettivi bio molecolari noti associati alla SA ha ostacolato lo sviluppo di terapie specifiche. Tuttavia, una recente ondata di potenziali terapie per altri disturbi associati a disturbi cognitivi, ha iniziato ad essere utilizzata in studi clinici umani. Le modalità di azione molecolare per molti di questi nuovi agenti terapeutici sono in correlazione con i difetti molecolari osservati nella SA. Così, questa proposta cerca di determinare l’efficacia dei composti che sono approvati dalla FDA e attualmente utilizzati in studi clinici sul modello di topo SA ben consolidato. Proponiamo di esaminare 4 di questi composti valutando: 1) Grado di miglioramento cognitivo. 2) Correzione dell’ anomalia biologica e genetica. 3) Aumento della funzione sinaptica e/o della plasticità. La nostra speranza è che questi composti abbiano un effetto positivo su uno o più di questi aspetti. Inoltre, qualsiasi risultato positivo richiederà una valutazione preclinica completa del composto (o dei composti) e può portare allo sviluppo di un efficace terapia per la SA.
Pubblicazioni associate a questo finanziamento:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25491305
“Biomarcatori della sindrome di Angelman per trattamenti terapeutici”
Assegnato a: Walter C. Low, Ph.D. e Jason B. Nikas, DPT Program for Neuroscience e Dipartimenti di Neurochirurgia e Fisiologia dell’Università del Minnesota
Date: 7 marzo 2011 – 7 marzo 2012
Importo: $2,500
Sommario: La sindrome di Angelman (SA) è un disturbo del neurosviluppo con cause genetiche. È stato osservato che interazioni geniche alterate all’interno di diverse aree del cervello danno origine ai sintomi caratteristici dei pazienti SA. L’obiettivo dello studio sarà quello di indagare e scoprire come i geni interagiscono tra loro nell’area del cervello nota come ippocampo. Quest’area del cervello è coinvolta nell’apprendimento ed è di grande importanza e rilevanza per la patologia della SA. Studieremo il tessuto dell’area dell’ippocampo del cervello di soggetti normali e SA. Identificando quali interazioni geniche sono mal regolate nel caso dei soggetti SA rispetto ai soggetti normali, saremo in grado di trovare una serie di possibili approcci per intervenire e dirigere le interazioni geniche responsabili verso uno stato normale. Pensiamo che alcuni di questi approcci avranno il potenziale di portare a un trattamento terapeutico per i pazienti SA. Abbiamo sviluppato una piattaforma di biomarcatori che è in grado di identificare non solo i geni che giocano un ruolo significativo in una data malattia, ma anche come questi geni sono interconnessi, come si influenzano a vicenda, e in che modo le loro reti e la loro funzione complessiva differiscono dallo stato normale. Applicando la nostra tecnologia all’area della SA pensiamo che saremo in grado di 1) identificare le reti geniche alterate responsabili dell’AS nell’ippocampo e 2) trovare possibili obiettivi per lo sviluppo terapeutico per influenzare queste reti geniche alterate verso un modello normale.
“Targeting dei regolatori a monte di Ube3a nella sindrome di Angelman
Assegnato a: Jason J. Yi, Ph.D., Dipartimento di Farmacologia, University of North Carolina School of Medicine, Co-mentori: Klaus M. Hahn, Ph.D. e Benjamin Philpot, Ph.D.
Date: 1 giugno 2011 – 31 maggio 2014
Importo: $164,000
Riassunto: Come ubiquitina ligasi E3, Ube3a catalizza una reazione per etichettare alcune proteine nella cellula in modo che siano destinate alla degradazione. Le mutazioni che bloccano quest’attività sono sufficienti a causare la sindrome di Angelman (SA). Tipicamente, le ubiquitin ligasi riconoscono diversi substrati, e sono stati proposti numerosi substrati di Ube3a. Quindi, Ube3a probabilmente regola un insieme di proteine che contribuiscono alla patogenesi della SA, e quindi il targeting dei singoli componenti di questo gruppo per le terapie SA potrebbe non essere sufficiente ad alleviare i deficit neurologici associati alla SA. Ulteriori prove suggeriscono che variazioni anomale nella quantità di Ube3a stesso possono essere al centro delle malattie del neurosviluppo. UBE3A risiede all’interno del cromosoma 15q11-13, una regione genomica fortemente impressa associata ad una varietà di disturbi del neurosviluppo. Nel cervello, Ube3a è espresso solo dal cromosoma ereditato dalla madre. I bambini che ereditano un cromosoma materno che porta una delezione nel 15q11-13 sviluppano la SA, mentre la maggior parte dei bambini che ereditano un cromosoma materno che porta duplicazioni nel 15q11-13 sviluppano il disturbo dello spettro autistico. Pertanto, la comprensione dei fattori che controllano le quantità cellulari di Ube3a può fornire una strategia efficace per la progettazione di terapie per la SA. Il mio lavoro preliminare ha scoperto che la stabilità di Ube3a è soggetta alla regolazione di enzimi che agiscono a monte di Ube3a. Questo identifica per la prima volta i meccanismi biologici all’interno della cellula che funzionano per mantenere le quantità di Ube3a a livello cellulare. Ho proposto un sistema di esperimenti che studia come la cattiva regolazione di Ube3a porti a difetti di apprendimento negli individui con SA. Il mio approccio utilizzerà i recenti progressi nello sviluppo dei biosensori e le sofisticate tecniche di microscopia per visualizzare direttamente nel cervello come la perdita della funzione di Ube3a perturbi i normali eventi che si verificano durante l’apprendimento e la memoria nelle sinapsi. Inoltre, questi esperimenti mi permetteranno simultaneamente di identificare obiettivi farmacologici per la terapia dell’AS, e testare come la manipolazione di questi obiettivi influenzi le proprietà dei neuroni privi di Ube3a. Mi aspetto che questi esperimenti forniscano informazioni su meccanismi precedentemente sconosciuti della patogenesi della SA e forniscano nuovi obiettivi per lo sviluppo di strategie terapeutiche nella SA. L’obiettivo finale di questi studi è quello di (1) identificare il casus molecolare della SA comprendendo la regolazione di Ube3a e (2) utilizzando queste informazioni, sviluppare potenziali strategie farmacologiche per il trattamento della SA.
Pubblicazioni associate a questo finanziamento:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24905630
“Esplorazione delle strategie terapeutiche approvate dalla FDA per il trattamento della sindrome di Angelman”.
Assegnato a: Justin Todd Rogers, Ph.D. Dipartimento di Farmacologia Molecolare, University of South Florida
Mentore: Edwin J. Weeber, Ph.D.
Date:1 giugno 2011 – 31 dicembre 2012
Importo: $108,000
Sommario: C’è un crescente consenso nella comunità scientifica che ritiene che un trattamento per la sindrome di Angelman (SA) non sia solo possibile, ma molto probabile. Tuttavia, la mancanza di obiettivi terapeutici noti a livello cellulare che è alla base dei meccanismi della SA ha ostacolato lo sviluppo di strategie terapeutiche. Se a questo si aggiunge il compito laborioso e tempestivo di ottenere l’approvazione della FDA una volta trovata una strategia terapeutica, diventa subito evidente che un trattamento per la SA è lontano anni o forse addirittura decenni. Con questi ostacoli in mente, questa proposta cerca di aggirare entrambe queste carenze per sviluppare con successo e responsabilmente una strategia terapeutica per il trattamento della SA. A questo proposito, questa proposta non si concentra necessariamente sulla comprensione dei meccanismi della SA, ma piuttosto sul suo trattamento. Due concetti principali sono stati presi in considerazione quando ho sviluppato questa proposta: accorciare il tempo per chiarire i meccanismi alla base della SA e accorciare il tempo per avere una strategia terapeutica approvata dalla FDA. Questo è stato realizzato in due modi; 1) Usare agenti farmacologici che sono noti avere correlati per contrastare le carenze molecolari o cognitive coinvolte nella SA. 2) Utilizzare agenti farmacologici che sono già approvati dalla FDA per l’uso negli esseri umani e hanno un ambito di trattamento stabilito. L’uso di queste due strategie ridurrà significativamente la quantità di tempo richiesto dai test sperimentali, alla valutazione pre-clinica fino a un trattamento funzionante e disponibile al pubblico per la SA. Per testare la validità di questi composti, il modello di topo SA sarà utilizzato e quattro composti testati e trattati topi SA rispetto ai topi wild-type ai livelli di 1) Grado di miglioramento cognitivo 2) Rettifica delle anomalie biologiche e genetiche 3) Aumenti della connettività e dell’efficienza neuronale. La mia speranza è che uno di questi composti abbia un effetto positivo su uno o più di questi aspetti che sono alla base della SA. Inoltre, qualsiasi risultato positivo richiederà una valutazione pre-clinica completa del composto (o dei composti) e potrebbe potenzialmente portare allo sviluppo di un’efficace strategia terapeutica della SA.
“Studi preclinici su animali con Minociclina”
Assegnato a: Edwin Weeber, Ph.D., Dipartimento di Farmacologia Molecolare e Fisiologia, University of South Florida.
Date:30 giugno 2011 – 30 giugno 2012
Importo: $14,795
Sommario: Il precedente premio FAST-TRAC al Dr. Weeber ha identificato la minociclina come potenziale terapia per la sindrome di Angelman; invertendo i deficit di apprendimento, memoria e abilità motorie nel modello di topo SA. Questo premio fornisce ulteriori fondi per ripetere questi studi e aumentare il numero di topi analizzati e aggiungere ulteriori metodi di test per verificare l’efficacia della minociclina in questo modello. Questi studi costituiranno la base della domanda di approvazione dell’IRB per un potenziale studio clinico della minociclina nei pazienti con SA.
Pubblicazioni associate a questo finanziamento:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25491305
“Repressione epigenetica dell’allele paterno Ube3a nei neuroni”
Premiato a: Sarah G. (Black) Christian, Ph.D. Dipartimento di patologia veterinaria, Texas A&M University
Mentore: Scott V. Dindot, Ph.D.
Date: 1 giugno 2012 – 30 giugno 2015
Importo: $164,000
Sommario: La sindrome di Angelman (SA) è un disordine devastante caratterizzato da grave disabilità intellettuale, assenza di linguaggio, andatura atassica, convulsioni e risate inappropriate. La perdita di funzione o la perdita di espressione dell’allele materno, ma non paterno, UBE3A si trova nella SA a causa dell’imprinting genomico del gene nel cervello. I meccanismi che regolano l’imprinting genomico di UBE3A rimangono poco conosciuti. Per affrontare queste importanti domande, il nostro laboratorio ha iniziato una serie di studi molecolari, epigenetici e genetici per identificare i fattori che regolano l’imprinting genomico di Ube3A nel cervello. Nei nostri studi preliminari, abbiamo scoperto che Ube3a è espresso da entrambi gli alleli paterni e materni nelle cellule staminali neurali (NSC) nell’ippocampo dei topi. La differenziazione di queste cellule staminali porta alla repressione dell’allele paterno nei neuroni, ma non negli astrociti. Nell’obiettivo specifico 1, utilizzeremo la tecnologia dell’interferenza RNA per identificare i modificatori epigenetici che iniziano e mantengono la repressione dell’allele paterno Ube3a nei neuroni. I risultati di questo studio forniranno informazioni preziose sui meccanismi fondamentali che regolano l’imprinting genomico di Ube3a nel cervello e possono fornire la base per strategie terapeutiche volte a riattivare l’allele paterno UBE3A nei pazienti AS.
“Efficacia della Minociclina per il trattamento della sindrome di Angelman”
Assegnato a: Edwin Weeber, Ph.D., Dipartimento di Farmacologia Molecolare e Fisiologia, University of South Florida.
Date:1 marzo 2012–1 marzo 2013
Importo: $180,000
Sommario: La sindrome di Angelman è una rara malattia genetica caratterizzata da tratti fenotipici come il ritardo globale dello sviluppo, l’atassia e le convulsioni. I bambini con diagnosi di AS mostrano un profilo comportamentale che consiste in un contegno felice con risate facilmente provocate e iperattività. Sulla base dei nostri precedenti studi FAST-TRAC, l’obiettivo di questo studio è quello di esaminare l’efficacia della minociclina per migliorare i deficit cognitivi e comportamentali del partecipante alla sindrome di Angelman. Attualmente, l’unico trattamento disponibile per i pazienti AS consiste in una cura di supporto che include il controllo delle convulsioni e la terapia comportamentale. Il nostro laboratorio ha raccolto dati che indicano un miglioramento della funzione motoria e della cognizione dopo la somministrazione di MC, nonché una migliore funzione sinaptica. Inoltre, i dati precedentemente pubblicati suggeriscono la somministrazione di MC a bambini con altri disturbi neurologici geneticamente basati (ad esempio la sindrome dell’X fragile) ha migliorato drammaticamente la morfologia della spina dendritica e le prestazioni comportamentali. Presi insieme, riteniamo che i bambini trattati con MC sperimenteranno gli stessi effetti benefici osservati negli studi precedenti e nel modello di topo AS.
Studio clinico completato nel marzo 2013
Pubblicazioni associate a questo finanziamento:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25491305
“Regolazione a monte di Ube3a nella sindrome di Angelman”
Assegnato a: Mark Zylka, Ph.D. Dipartimento di fisiologia cellulare e molecolare, The University of North Carolina at Chapel Hill
Date:1 luglio 2012–30 giugno 2013
Importo: $20,000
Sommario: Questo premio sostiene il lavoro di Christina Castellana FAST Postdoctoral Fellow Jason J. Yi, Ph.D., fornendo fondi per coprire le forniture e i costi di servizio associati al progetto.
“Bersagli trascrizionali di E6-AP nella patogenesi e nella terapia dell’AS”
Premio a: Zafar Narwaz, Ph.D. Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare, Università di Miami
Date:1 febbraio 2013–31 gennaio 2014
Importo: $41,460
Sommario: La sindrome di Angelman (AS) è una complessa malattia genetica che colpisce il sistema nervoso. Si stima che la AS colpisca una persona su 12.000-20.000. I tratti caratteristici della AS includono il ritardo dello sviluppo o la disabilità intellettuale, gravi problemi di linguaggio, convulsioni, piccole dimensioni della testa e problemi di movimento e di equilibrio. La deregolazione dell’espressione di una proteina chiamata E6 Associated Protein (E6-AP) è strettamente associata all’AS. E6-AP è stata descritta per avere due funzioni: la prima è una funzione che porta principalmente alla degradazione di altre proteine, e la seconda, descritta per la prima volta da noi, è quella di attivare la trascrizione del DNA di altri geni attraverso gli ormoni steroidei e i loro recettori come l’Estrogen Receptor alpha. Finora, la maggior parte degli studi pubblicati hanno esaminato il ruolo della prima funzione di E6-AP nello sviluppo dell’AS e non si sa se la seconda funzione di E6-AP gioca un ruolo nella patologia dell’AS. In questa domanda di sovvenzione, esamineremo il ruolo della funzione di coattivazione trascrizionale E6-AP attraverso la segnalazione del recettore alfa degli estrogeni nello sviluppo dell’AS. Abbiamo adottato un approccio interdisciplinare collegando il campo della segnalazione degli ormoni steroidei con le neuroscienze, da cui ci aspettiamo di trovare risultati entusiasmanti che avrebbero un enorme impatto sulla ricerca futura in entrambi i campi. Questo ci fornirà informazioni preziose sugli effettori a valle dell’E6-AP attualmente non identificati. L’identificazione delle vie che sono regolate trascrizionalmente da E6-AP porterebbe anche allo sviluppo di nuove terapie molecolari mirate per l’AS. La nostra nuova ipotesi proposta si basa su ampie prove che indicano che E6-AP ha due importanti ruoli biologici, che la comunità di ricerca non è riuscita a collegare: 1) E6-AP è un noto coattivatore del recettore degli estrogeni e 2) E6-AP è un gene associato all’AS. L’innovazione, in questa domanda di sovvenzione, è presentata principalmente concentrandosi sulla funzione di co-attivatore trascrizionale di E6-AP attraverso il recettore degli estrogeni. Crediamo che la combinazione di un’idea così innovativa con metodologie standard pratiche contribuirà notevolmente alla fattibilità degli studi proposti. Questo progetto fornirà una fonte primaria per la scoperta di nuove vie molecolari e del loro ruolo nella neuropatologia dell’AS. La realizzazione degli studi proposti in questa borsa di studio non solo fornirà nuove conoscenze sul meccanismo d’azione dell’E6-AP e dell’ER nell’AS, ma fornirà anche nuovi e promettenti obiettivi terapeutici per i pazienti AS.
“Identificazione e caratterizzazione di nuove terapie per la sindrome di Angelman”.
Premio a:
Anne E. Anderson, M.D. Dipartimenti di pediatria, neurologia e neuroscienze, Baylor College of Medicine
Scott V. Dindot, Ph.D. Dipartimento di medicina molecolare e cellulare, Texas A&M University
David J. Segal, Ph.D. Dipartimenti di biochimica, medicina molecolare e farmacologia, Università della California a Davis
Edwin Weeber, Ph.D., Dipartimento di Farmacologia e Fisiologia Molecolare, University of South Florida.
Kevin Nash, Ph.D., Dipartimento di Farmacologia e Fisiologia Molecolare, University of South Florida.
Date:1 maggio 2013–30 aprile 2016
Importo: $2,547,368
Riassunto: La sindrome di Angelman (AS) è una rara malattia genetica che si presenta con convulsioni, atassia e grave ritardo mentale, ed è geneticamente e biochimicamente associata ad altri disturbi cognitivi come l’autismo e la sindrome X fragile (Clayton-Smith e Pembrey 1992; Curia, Papouin et al. 2009). Attualmente non esiste un trattamento noto per l’AS. L’AS nasce attraverso la rottura genetica o biochimica dell’allele materno UBE3A, che quando accoppiato con il tipico silenziamento epigenetico dell’allele paterno UBE3A, dà luogo a un’assenza di proteina Ube3a nel SNC (Kaplan, Wharton et al. 1987; Buiting, Saitoh et al. 1995; Matsuura, Sutcliffe et a. 1997; Gustin, Bichell et al. 2010). La nostra ricerca suggerisce che l’intervento nei topi adulti AS ha il potenziale per salvare i fenotipi cognitivi e comportamentali prevalenti nel modello di topo AS (Daily, Nash et al. 2011). L’attuale proposta si concentra sullo sviluppo a breve e lungo termine di potenziali terapie e sull’identificazione di nuovi bersagli terapeutici per il trattamento della sindrome di Angelman. Un’enfasi particolare è fatta in tre aree di ricerca: a) identificazione di precursori di farmaci che possono attivare l’allele paterno Ube3a silenziato; b) valutazione di agenti terapeutici preesistenti di efficacia nel migliorare i difetti comportamentali, cognitivi e di plasticità sinaptica e ridurre la propensione al sequestro/epilessia; e c) determinazione di nuovi bersagli molecolari per l’intervento sulla AS. Questi obiettivi saranno eseguiti utilizzando il modello di topo carente di Ube3a materno della sindrome di Angelman. Contemporaneamente, progetteremo un modello di ratto del disordine al fine di completare questo modello di topo e spingere gli sforzi di sviluppo terapeutico per AS in avanti.
Pubblicazioni associate a questo finanziamento:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24434871
“Aggiornamento delle apparecchiature di imaging per l’analisi delle proteine terapeutiche”
Assegnato a: David J. Segal, Ph.D. Genome Center, Università della California a Davis
Date: 19 agosto 2013–
Importo: $9,029.70
Riassunto: Il Laboratorio Segal del UC Davis Genome Center ha creato un potenziale trattamento della sindrome di Angelman creando una proteina iniettabile che permette al cervello di produrre la proteina Ube3a. La mancanza di Ube3a è stata determinata per essere la causa principale della AS e ci sono indicazioni che se viene ripristinata, è possibile una certa attenuazione dei sintomi. Progressi significativi sono stati fatti in un modello di topo della sindrome di Angelman, e il lavoro futuro estenderà questi sforzi a modelli di ratto e a cellule umane. Questo Grant-in-Aid permetterà l’acquisto di aggiornamenti delle attrezzature per superare una limitazione critica attuale nella visualizzazione dei livelli di RNA e proteine di Ube3a nel cervello dopo il trattamento. Poiché il Laboratorio Segal si è specializzato nella creazione di approcci genici mirati a vari studi molecolari, questi aggiornamenti permetteranno al gruppo di valutare più rapidamente i risultati dei test e determinare l’efficacia del trattamento proposto.
“Alfabetizzazione Angelman e campo AAC”
Assegnato a: Dr. Caroline Musselwhite, Dr. Gretchen Hanser, Erin Sheldon, M.Ed.
Date:5 agosto 2014–4 agosto 2015
Importo: $20,000
Questo progetto mira a raccogliere dati empirici su come la tecnologia assistiva può sostenere l’alfabetizzazione e lo sviluppo della comunicazione nei bambini in età scolare con la sindrome di Angelman, al fine di informare lo sviluppo continuo di interventi efficaci per questa popolazione. I dati raccolti da questo campo contribuiranno allo sviluppo di modelli di valutazione affidabili per gli studenti con la sindrome di Angelman. Questo campo offre l’opportunità di testare sul campo e perfezionare gli strumenti di valutazione esistenti e di esaminare il ruolo della tecnologia assistiva nella valutazione più accurata di questa popolazione. Valuteremo gli studenti nelle aree della consapevolezza fonologica e fonemica, nello sviluppo della scrittura e nell’uso dei simboli nella comunicazione. Verificheremo l’uso di strumenti di valutazione esistenti come le misure di alfabetizzazione convenzionali precoci (ad esempio: il QRI) e le misure emergenti, come la Bridge Observational Rating Scales, la Developmental Writing Scales, il Developmental Spelling Test, il Pragmatics Profile, il Kovach AAC Profile, lo Staugler Literacy Rubric, la Hanser 7 point rating scales, e altro. Gli adulti saranno addestrati ad autovalutare i propri comportamenti di supporto.
“Sviluppo di test diagnostici e di screening non invasivi per la sindrome di Angelman”.
Premiato a: Jimmy El Hokayem, Ph.D.
Mentore: Zafar Nawaz, Ph.D.
Date:1 dicembre 2014–30 novembre 2015
Importo: $56,000
Questo progetto mira a sviluppare l’uso di ormoni come biomarcatori nello screening e nella diagnosi della sindrome di Angelman (AS) (prevalenza 1/15000). C’è un bisogno inequivocabile di un biomarcatore economico, non invasivo e affidabile che possa predire l’insorgenza o diagnosticare la AS. Il nostro nuovo lavoro di ricerca scientifica di base suggerisce che alcuni livelli ormonali sono resi anormali nel corso patobiologico di questa malattia, rendendo così questi ormoni come biomarcatori di screening testabili per l’AS. Così, la quantificazione dei livelli ormonali, tramite High Performance Liquid Chromatography (HPLC) o qualsiasi altro metodo convalidato, in campioni di sangue umano potrebbe essere utilizzato come uno screening, così come uno strumento diagnostico per AS, e forse altri disturbi neurologici. A nostra conoscenza, “L’uso degli ormoni come biomarcatori per lo screening e la diagnosi dell’AS” è un’idea altamente innovativa con un potenziale entusiasmante. Per raggiungere questo obiettivo, abbiamo fissato i seguenti obiettivi specifici: 1- Stabilire, in casa, la quantificazione dei livelli ormonali in campioni di sangue di esseri umani normali tramite HPLC sulla base di un metodo già pubblicato in letteratura. 2- Confrontare i livelli ormonali nei pazienti con AS rispetto ai loro fratelli normali. Il calendario di questo progetto è riassunto come segue: L’obiettivo 1 dovrebbe essere completato nei primi 3 mesi dell’anno 1. L’obiettivo 2 dovrebbe essere iniziato il secondo mese dell’anno 1 e completato entro la fine dell’anno 1. Per quanto riguarda il significato terapeutico, la necessità di un test di screening non invasivo di routine per l’AS durante i primi mesi dell’infanzia e in età più avanzata, e la necessità di un test diagnostico definito a livello molecolare a prezzi accessibili sono altamente garantiti per l’AS. Per quanto riguarda il gruppo di pazienti che è stato identificato con l’AS solo su base clinica, questo tipo di test molecolare è altamente necessario. Quindi, i marcatori ormonali potrebbero essere utili per: 1- Screening economico e previsione dell’incidenza dell’AS nei neonati a partire dal primo giorno dopo la nascita, e possibilmente anche prima della nascita. 2- Permettere l’adozione di possibili misure cliniche profilattiche e protettive prima dell’insorgenza della malattia nei casi in cui il test sia positivo nei neonati. 3- Aprire la porta alla ricerca relativa alle misure profilattiche che possono essere prese per prevenire o alleviare l’insorgenza dei sintomi visti in AS. 4. Possibilmente fornendo una base molecolare per i casi di AS che sono diagnosticati solo su base clinica. 5- Possibilmente presentando un nuovo strumento di diagnosi affidabile per l’AS.
“Motivi di legame all’RNA come bersagli terapeutici per la sindrome di Angelman“
Assegnato a: Joel Mackay, Ph.D., Scuola di Bioscienze Molecolari, Università di Sydney
Date:1 gennaio 2015–12 marzo 2016
Importo: $265,619
La causa alla base della sindrome di Angelman (AS) è la perdita della copia materna del geneUBE3A.Nei neuroni di tutto il cervello, l’allele paterno è intatto, ma è messo a tacere dal trascritto antisensoUBE3A(UBE3A-ATS). La riattivazione dell’allele silenziato è quindi un’alta priorità terapeutica, poiché il suo ripristino dovrebbe migliorare gran parte della patologia AS. Questa proposta studierà il meccanismo con cui l’UBE3A-ATSraggiunge il silenziamento diUBE3A, che è attualmente sconosciuto. Ipotizziamo cheUBE3A-ATSmetta a tacereUBE3Atramite un meccanismo epigenetico che coinvolge l’estremità 3′ diUBE3A-ATS.I due meccanismi candidati più probabili saranno esplorati negli scopi 1 e 2. Nell’obiettivo 3, saranno fatti i primi passi verso la progettazione di inibitori che potrebbero portare ad una potenziale terapia per l’AS che affronti la causa genetica primaria.
Scopo 1. Scoprire se specifiche sequenze in UBE3A-ATS sono importanti per il silenziamento. Le nucleasi CRISPR/Cas saranno utilizzate per mutare sistematicamente le regioni lungo l’estremità 3′ del geneUBE3A-ATS.L’effetto sull’espressione diUBE3Asarà determinato da RT-PCR specifica per il filamento.
Obiettivo 2. Identificare le proteine che si legano all’estremità 3′ diUBE3A-ATS. Si cercherà un estratto nucleare neuronale per le proteine che interagiscono specificamente con l’estremità 3′ diUBE3A-ATS.L’influenza delle proteine identificate sul silenziamento sarà valutata in saggi funzionali.
Scopo 3. Gettare le basi per la progettazione di inibitori del meccanismo di silenziamento. Se identifichiamo i partner proteici diUBE3A-ATS, interromperemo le interazioni usando le nucleasi CRISPR/Cas in un modello di coltura cellulare neuronale derivato da pazienti con AS. I segni epigenetici saranno determinati dal sequenziamento del bisolfito o dall’immunoprecipitazione della cromatina (ChIP) al locusUBE3A. Questi esperimenti stabiliranno se l’inibizione di tali interazioniUBE3A-ATS-proteine rappresenta una promettente strategia terapeutica.
“Sviluppo e caratterizzazione di un modello suino di AS”
Premiato a: Scott V. Dindot, Ph.D. Dipartimento di medicina molecolare e cellulare, Texas A&M University
Co-finanziato da FAST e FAST Australia
Date:1 marzo 2015–29 febbraio 2016
Importo: $201,720
La perdita del gene dell’ubiquitina E3A ligasi (UBE3A) ereditata maternamente causa la sindrome di Angelman (AS), un disordine neurologico devastante caratterizzato da disabilità intellettuale, atassia, linguaggio assente, convulsioni e un’indole felice [1]. Il gene UBE3A è impresso con espressione materna-specifica nel cervello ed espressione biallelica in tutti gli altri tipi di cellule. Di conseguenza, le mutazioni che colpiscono l’allele materno UBE3A causano AS, mentre le mutazioni che colpiscono l’allele paterno non sono penalizzanti. Attualmente, non ci sono terapie efficaci per trattare i pazienti AS. Ci sono, tuttavia, una serie di promettenti strategie terapeutiche recentemente identificate utilizzando modelli murini di AS. Huang et al. (2011) hanno dimostrato che gli inibitori della topoisomerasi – agenti chemioterapici utilizzati per trattare il cancro – riattivano l’allele paterno Ube3a nel cervello del topo adulto [2]. Gli inibitori della topoisomerasi sono altamente tossici, quindi il loro uso come terapia AS a questo punto non è chiaro. Tuttavia, questo studio ha dimostrato che l’impronta Ube3a è emendabile all’intervento farmacologico e può servire come una valida terapia AS. Daily et al. (2012) hanno dimostrato che la terapia genica migliora la cognizione nei topi adulti AS, indicando che l’AS è effettivamente curabile [3]. Ci sono attualmente numerosi laboratori che lavorano per identificare le terapie per l’AS, compresi i trattamenti che hanno mostrato la promessa in modelli murini di altre condizioni (ad esempio, le sindromi di Rett e Fragile-X); tuttavia, c’è un bisogno critico di modelli preclinici più fisiologicamente simili agli esseri umani per convalidare e valutare queste terapie promettenti. Qui, proponiamo di sviluppare e caratterizzare un modello suino di AS. I nostri obiettivi a lungo termine sono quelli di comprendere la patogenesi dell’AS e sviluppare terapie per trattare questa condizione debilitante. La nostra ipotesi centrale è che il modello di maiale AS ricapitolerà molti dei fenotipi caratterizzati da AS, e servirà come modello preclinico in fase finale per testare le terapie promettenti. Gli obiettivi di questa proposta sono di generare un modello suino con una mutazione di perdita di funzione nel gene UBE3A suino e di caratterizzarlo per i fenotipi rilevanti di AS.