Editoriale

Cari lettori di UniScienza&Ricerca,

apriamo il numero di Aprile con una delle nostre #GrantWinners: Antonella Nai, tra i vincitori del Bando Cariplo “Ricerca biomedica condotta da Giovani Ricercatori 2017” per la sua ricerca, che mira a studiare un nuovo possibile approccio per la cura della beta talassemia.

Tra le news del mese: dal Wyss Institute dell’Università di Harvard arriva un nuovo adesivo chirurgico ispirato al muco di una lumaca. Resistente, flessibile, adattabile anche a tessuti biologici umidi e dinamici (quali un cuore che batte), potrebbe sostituire le colle chirurgiche e le tecniche di sutura ad oggi utilizzate. Paliamo poi di prevenzione della salute nel settore musicale: Eleonora Steffan è una musicista e laureata UniSR in Igiene Dentale. Con il Prof. Vinci e la Dott.ssa Ferreri ha formulato un protocollo di mantenimento igienico per gli strumenti musicali a fiato, per assicurare ai musicisti una lunga e salutare carriera. Tra i #TalentiUniSR di questo mese, Federico Pozzi, Fisioterapista UniSR e oggi Postdoc alla University of Southern California. Inoltre: MS-FIT è un videogioco pensato per i pazienti affetti da sclerosi multipla, che consente di praticare attività fisica, divertendosi e a casa propria. Ce ne parla la Prof.ssa Leocani, Neurologa e Clinical group leader dell’Unità di Neurofisiologia Sperimentale. E ancora, la nostra Università ha acquisito Yewno, il discovery tool prodotto da una spin off della Stanford University che supporterà i nostri studenti e ricercatori nella creazione di nuove idee e migliori risultati di ricerca.

 

Tutto questo e molto altro tra le pagine del nostro blog!

Buona lettura e buona scienza a tutti!

#UniScienzaeRicerca

L’Articolo

#GRANTWINNERS: UN NUOVO POSSIBILE APPROCCIO PER CURARE LA BETA-TALASSEMIA

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Esiste una patologia per la quale l’Italia detiene un triste primato: il nostro Paese conta infatti 5-6.000 malati di beta talassemia (conosciuta anche come anemia mediterranea). In particolare, la Sardegna – con i suoi 1.000 affetti – risulta la regione del Mediterraneo con la più alta incidenza di portatori sani di beta-talassemia. Una patologia considerata rara (si calcola che ne sia affetto l’1,5% della popolazione mondiale), ma per la quale si rende sempre più necessaria la ricerca di una cura efficace.

Proprio su questa patologia e su un possibile nuovo approccio terapeutico si è focalizzata Antonella Nai, giovane ricercatrice dell’Unità “Regolazione del metabolismo del ferro”, la cui responsabile è la Prof.ssa Clara Camaschella: Antonella è una delle ricercatrici vincitrici del Bando Cariplo “Ricerca biomedica condotta da Giovani Ricercatori 2017”. Il finanziamento (€ 250.000 per 3 anni) sovvenzionerà il progetto da lei coordinato, intitolato “Unraveling the role of TFR2 in the pathophysiology of beta-thalassemia for the development of a novel therapeutic approach”. In quest’intervista ci ha raccontato in cosa consiste il suo studio e come intenderà strutturare la sua ricerca.

La Dott.ssa Antonella Nai
La Dott.ssa Antonella Nai

Cos'è la beta-talassemia

I nostri globuli rossi contengono una molecola chiamata emoglobina, che nell’adulto è composta da 4 subunità dette “catene”: 2 catene α e 2 catene β. Nella molecola di emoglobina ciascuna subunità lega il gruppo eme, che coordina un atomo di ferro ed è responsabile del trasporto di ossigeno. Ciascuna molecola di emoglobina può dunque legare quattro molecole di ossigeno.

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La beta-talassemia (o più correttamente al plurale, le beta-talassemie) sono disordini causati da mutazioni nel gene della beta-globina; le due forme principali sono la talassemia minor (causata da una mutazione nel gene della beta-globina, con conseguente modesta riduzione della sintesi della catena β) e la talassemia major (quando si verificano invece due mutazioni nel gene della beta-globina, con grave riduzione o assenza totale della catena β). Esiste inoltre una forma definita talassemia intermedia, la cui severità è appunto intermedia tra le forme sopra descritte. Spiega Antonella: “In mancanza di quantità adeguate di catena β, nei globuli rossi si formano depositi di catena α: ne derivano globuli rossi deformati, anemia, eritropoiesi (il processo di formazione dei globuli rossi) anomala, sovraccarico di ferro, e nei casi più gravi anche splenomegalia (ingrossamento della milza) e deformità delle ossa.

Le terapie ad oggi utilizzate si basano soprattutto sul sottoporre i pazienti a continue trasfusioni di sangue associate a trattamenti ferrochelanti, che consistono nell’assunzione di farmaci che legano ed eliminano il ferro in eccesso o nel trapianto di midollo osseo quando un donatore è disponibile. Nuove terapie per la talassemia sono in fase sperimentale. Il gruppo della Prof.ssa Camaschella, per anni Ordinario di Medicina Interna presso l’Università Vita-Salute San Raffaele, e in particolare la Dott.ssa Nai collaborano da molto tempo con la Prof.ssa Giuliana Ferrari, Ordinario di Biologia Molecolare presso l’Università Vita-Salute San Raffaele e Capo Unità dell’Istituto San Raffaele Telethon per la Terapia genica (SR-TIGET), nel cui laboratorio la principale linea di ricerca è rappresentata dalla terapia genica della talassemia. “La sperimentazione clinica in pazienti affetti da talassemia major trasfusione-dipendente, sta dando dei risultati incoraggianti, in special modo nei pazienti più giovani, ma si tratta di un approccio complesso e costoso, dunque c’è molto interesse nell’identificazione di strategie alternative, di più semplice impiego che possano essere più efficaci a largo spettro” specifica la Dr.ssa Nai.

IL PROGETTO DI ANTONELLA

Il nostro progetto si è concentrato su di una proteina del ferro chiamata Tfr2 (transferrin receptor 2, recettore di tipo 2 della transferrina), espressa principalmente nel fegato, dove ha funzioni di regolazione della disponibilità di ferro, e sulla superficie degli eritroblasti [cellule progenitrici dei globuli rossi, prodotti dal midollo osseo, N.d.R.]. In precedenza abbiamo dimostrato che Tfr2 ha un effetto sorprendente sull’eritropoiesi normale: l’assenza di Tfr2 migliora significativamente la maturazione dei precursori dei globuli rossi, aumentando la loro suscettibilità  alla stimolazione dell’eritropoietina [l’ormone che regola la produzione dei globuli rossi, indicato con un triangolo viola nella Figura, N.d.R.], tanto da indurre un aumento dei globuli rossi anche nel topo normale”.

In assenza di Tfr2 viene indotta una maggior produzione di globuli rossi e più emoglobina totale; tuttavia, ciascun globulo rosso possiede meno emoglobina rispetto al normale (come indicato dal colore più chiaro dei globuli rossi nel secondo pannello). Immagine modificata da ShutterStock
In assenza di Tfr2 viene indotta una maggior produzione di globuli rossi e più emoglobina totale; tuttavia, ciascun globulo rosso possiede meno emoglobina rispetto al normale (come indicato dal colore più chiaro dei globuli rossi nel secondo pannello). Immagine modificata da ShutterStock

Scopo del progetto sarà dunque indagare e svelare il ruolo molecolare di Tfr2 sull’eritropoiesi inefficace nella beta-talassemia. Dati preliminari suggeriscono che in un modello di talassemia intermedia (non dipendente da trasfusioni) l’assenza di TFR2 porta ad un significativo miglioramento dell’anemia. “L’obiettivo finale è identificare e testare una molecola che inibisca selettivamente Tfr2 in animali talassemici da proporre come nuovo agente terapeutico per controllare l’eritropoiesi inefficace e migliorare l’anemia della beta-talassemia”.

A lungo termine, osservano i ricercatori, l’effetto benefico dell’aumentata eritropoiesi viene probabilmente limitato a causa del consumo di ferro, che diventa insufficiente a fronte di un’eritropoiesi così potenziata. “Per questo motivo, durante il progetto avremo particolare cura di osservare la modulazione dei livelli di ferro, un aspetto critico di questa patologia”.

Infine, considerato che gli studi finora sono stati effettuati in un modello di talassemia intermedia (meno grave), “vorremo validare lo stesso approccio anche nella forma di talassemia major”.

Striscio di sangue ottenuto da un topo sano (a sinistra) e da un topo talassemico (a destra). Nella talassemia i globuli rossi (oltre ad essere numericamente inferiori rispetto ad un soggetto sano) presentano forme molto irregolari dovute al deposito di agglomerati di catene α. Immagini ottenute dal Dott. Giacomo Mandelli (Unità “Gene transfer into stem cell”, SR-TIGET, Ospedale San Raffaele).
Striscio di sangue ottenuto da un topo sano (a sinistra) e da un topo talassemico (a destra). Nella talassemia i globuli rossi (oltre ad essere numericamente inferiori rispetto ad un soggetto sano) presentano forme molto irregolari dovute al deposito di agglomerati di catene α. Immagini ottenute dal Dott. Giacomo Mandelli (Unità “Gene transfer into stem cell”, SR-TIGET, Ospedale San Raffaele).
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