Progetti di ricerca

La lettura del codice epigenetico: la metilazione come indicatore della riparazione del danno

Recentemente abbiamo sviluppato un modello che spiega la questione irrisolta della metilazione del DNA nelle cellule somatiche. Dai dati ottenuti emerge una precisa relazione tra la metilazione del DNA e il danno genomico: è stato dimostrato che la metilazione de novo del DNA corrisponde ai segmenti danneggiati e riparati per ricombinazione omologa. Alla luce di ciò è possibile ipotizzare che l’esposizione delle cellule tumorali a farmaci antineoplastici possa indurre alterazioni della metilazione in regioni genomiche critiche per la progressione neoplastica. Dati preliminari confermano che il modello sviluppato è applicabile anche alle cellule tumorali umane. Stiamo, quindi, applicato l’analisi del pattern di metilazione a diversi geni che vengono metilati nelle cellule somatiche. L’analisi del pattern di metilazione ci consentirà di individuare se e quali geni vengano metilati in seguito a chemioterapia con l’obiettivo di seguire l’evoluzione della metilazione e l’eventuale selezione degli epialleli nelle cellule sopravviventi al trattamento.

Studio dei meccanismi molecolari che controllano la differenziazione delle cellule Treg nelle malattie autoimmuni

Obiettivo: La scoperta del fattore di trascrizione FOXP3 ha aperto la porta alla comprensione dei meccanismi molecolari che portato alla differenziazione ed all’attivazione funzionale dei linfociti T regolatori (Treg). Lo scopo di questo progetto è la comprensione dei meccanismi molecolari che regolano l’attivazione del gene FOXP3 durante la differenziazione linfocitaria utilizzando, quali modelli, sia le cellule regolatorie naturalmente presenti in circolo (nTreg), che cellule in cui si è indotto il fenotipo regolatorio in vitro (T convenzionali e differnziate iTreg) provenienti sia da soggetti sani che da pazienti affetti da malattie autoimmuni.
In particolare vogliamo:
1) Identificare i meccanismi trascrizionali e epigenetici attraverso i quali il metabolismo controlla la trascrizione di diverse varianti di splicing di FoxP3;
2) Studiare l’interazione tra FoxP3 e altri fattori di trascrizione (FoxP3 “interactome”) nelle cellule umane iTreg, concentrandosi sul ruolo delle varianti di splicing di FoxP3;
3) Studiare la relazione esistente tra rimodellamento cromatinico della regione genica codificante FOXP3 e la differenziazione immunofenotipica e funzionale indotta in vitro su linfociti primari umani T CD4+;
4) Manipolare il metabolismo delle cellule T durante l’induzione della differenziazione verso il fenotipo iTreg per esplorare nuove opportunità terapeutiche per ripristinare la trascrizione di FOXP3 nell’autoimmunità.