Terapia epigenetica con repressori artificiali della trascrizione

In biologia, il termine “epigenetica” si riferisce a tutti quei meccanismi che inducono cambiamenti ereditabili nella funzione dei geni senza alterarne la sequenza nucleotidica. Tali meccanismi di repressione trascrizionale si basano principalmente sulla metilazione del DNA e le modifcazioni post-trascrizionali degli istoni e sono in grado di automantenersi una volta depositati sulla cromatina. Attualmente la ricerca sta individuando i componenti del complesso molecolare reclutato sulla cromatina per indurre questi stati di repressione trascrizionale e i meccanismi che, una volta innescati, ne supportano la stabilità e il mantenimento attraverso le diversi generazioni cellulari. In particolare, noi siamo interessati allo sviluppo di un nuovo approccio per indurre in maniera esogena l’assemblaggio di tali complessi molecolari in siti preselezionati del genoma, sfruttando la loro attività repressiva per silenziare permanentemente l’espressione di geni associati a varie patologie umane. Il vantaggio di tale “terapia epigenetica” è che non richiederebbe l’introduzione di mutazioni o danni al DNA, come accade con gli approcci attualemente disponibili basati su vettori integranti o nuclease artificiali, costituendo così una strategia potenzialmente più sicura. Inoltre, la rapidità con cui si induce il silenziamento genico fa sì che sia possibile veicolare in modo transitorio all’interno delle cellule dei repressori trascrizionali artificiali (RTA), ossia proteine ingegnerizzate costituite da un un dominio represssore fuso ad un dominio di legame al DNA che ne determina la specificità per il gene d’interesse. Noi sperimenteremo questa tecnologia su linee cellulari umane e ne valuteremo l’applicabilità in cellule primarie importanti dal punto di vista clinico, come i progenitori e cellule staminali ematopoietiche, grazie all’utilizzo di cassette d’espressione ingegnerizzate per contenere vari siti di legame per i RTA. Dopo aver dimostrato l’efficiacia di questo approccio, testeremo la sua efficacia in un modello di malattia genetica umana in vivo.