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Un team di ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia ha progettato “sonde molecolari” in grado di tracciare l’andamento di una proteina in diverse malattie neurodegenerative.
Un team di ricercatori dell’IIT-Istituto Italiano di Tecnologia ha progettato “sonde molecolari” in grado di tracciare l’andamento di una proteina in diverse malattie neurodegenerative, come la Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) e la Demenza Fronto-Temporale (FTD).
Le sonde possono essere utilizzate per studiare il comportamento della proteina bersaglio nelle cellule e sono state testate in collaborazione con Sapienza Università di Roma, Centro di Regolazione Genomica di Barcellona, Università di Edimburgo e Kings College London. Lo studio di ricerca è stato pubblicato su Nature Communications.
Create dal gruppo “RNA Systems Biology” dell’IIT di Genova, le sonde sono costituite da molecole di RNA progettate al computer che si legano a una proteina associata alla neurodegenerazione chiamata TDP-43.
Questa proteina è presente in numerosi casi di Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) e Demenza Fronto-Temporale (FTD), dove si aggrega creando blob proteici insolubili nelle cellule neurali, alterandone il metabolismo e la funzione.
Il team di ricerca è stato ispirato dalle interazioni naturali della proteina con le molecole di RNA per progettare sonde molecolari, che sono chiamate “aptameri”, letteralmente molecole fatte per adattarsi a un singolo bersaglio.
Il loro obiettivo principale era quello di ottenere un nuovo approccio per tracciare l’aggregazione delle proteine associate alla neurodegenerazione nelle primissime fasi del processo.
“Utilizzando i nostri algoritmi, abbiamo progettato aptameri di RNA specifici per TDP-43 e li abbiamo utilizzati insieme a tecniche di microscopia avanzate per seguire la transizione proteica verso le sue forme aggregate” spiega Gian Gaetano Tartaglia, ricercatore principale del RNA System Biology Lab.
“Possiamo identificare aggregati TDP-43 piccoli come 10 nanometri che, per quanto ne sappiamo, è la migliore risoluzione raggiunta finora quando si visualizzano aggregati proteici”.
Questi aptameri potrebbero essere utilizzati per studiare, a livello molecolare, il fenomeno dell’aggregazione proteica anomala tipica di diverse malattie neurodegenerative e, quindi, spianerebbero la strada allo sviluppo di strumenti di diagnosi precoce per questi disturbi.
“Abbiamo dimostrato che gli aptameri dell’RNA possono anche essere utilizzati per tracciare TDP-43 nelle cellule vive e in tempo reale, rilevando tutte le forme della proteina, da quella solubile fisiologica allo stato insolubile, passando per aggregati di dimensioni intermedie non rilevabili da approcci standard”, aggiunge Elsa Zacco, ricercatrice capo del progetto.
Lo studio è stato condotto dai ricercatori IIT Elsa Zacco, Alexandros Armaos e Gian Gaetano Tartaglia (sempre alla Sapienza Università di Roma), con la partecipazione dei gruppi guidati da Mathew Horrocks dell’Università di Edimburgo e Annalisa Pastore del King’s College di Londra.
Immagine: IIT-Istituto Italiano di Tecnologia
