Ruolo dei lipidi nelle patologie NCL associate a CLN8: interazioni strutturali e funzionali del CLN8 con la proteina vescicolare di membrana-associata alla proteina A (VAPA) e correlazioni genotipo-fenotipo

Le lipofuscinosi ceroidee neuronali (NCL) sono un gruppo di malattie neurodegenerative, principalmente dell’infanzia, di tipo autosomico-recessivo e associate a geni e variabili cliniche differenti. Generalmente i sintomi comprendono un progressivo deterioramento mentale e motorio, epilessia, atassia, in alcuni casi anche perdita della visione. I meccanismi patogenetici delle NCL non si conoscono poiché non esiste un esatto inquadramento delle funzioni dei singoli geni implicati. Ciò costituisce un grosso limite per lo sviluppo di possibili approcci terapeutici. In uno studio recente, i ricercatori hanno dimostrato che la proteina codificata dal gene CLN8, i cui difetti genetici si associano a due diverse forme di queste patologie, interagisce con la proteina VAPA, la quale svolge un ruolo determinate nelle funzioni delle cellule nervose regolando il metabolismo degli sfingolipidi (molecole lipidiche essenziali per la formazione delle membrane della cellula neuronale). Nel presente progetto essi intendono approfondire l’analisi dell’interazione CLN8 e VAPA per: (i) definire un possibile ruolo del CLN8 negli sfingolipidi; (ii) verificare se modificazioni del legame tra le due proteine, con conseguente alterazione del metabolismo lipidico, possano essere determinanti nell’insorgenza della malattia NCL associata a difetti CLN8. Nell’ambito del progetto verranno utilizzate tecnologie altamente innovative di ingegneria genetica per analisi su larga scala di perdita di funzionalità del gene e sonde specifiche costruite ad hoc per indurre la sintesi delle due proteine CLN8 e VAPA nella stessa cellula; inoltre tecniche di sfingolipidomica consentiranno indagini analitiche degli sfingolipidi. Lo studio verrà esteso anche su cellule di fibroblasti di pazienti con difetti in CLN8, ottenute dalla collaborazione con istituzioni in Italia, Finlandia e Germania. L’obiettivo finale sarà quindi l’acquisizione di conoscenza sulla funzione della proteina CLN8 e pertanto di comprensione dei meccanismi patogenetici associati alla malattia. Dal momento che le diverse forme cliniche CLN8 (variabili di fenotipo) si identificano con differenti difetti genetici del CLN8 (variabili di genotipo), le indagini sui fibroblasti di pazienti potranno mettere in evidenza meccanismi patogenetici diversi. In una prospettiva futura, i risultati di questi studi potranno costituire le basi per la ricerca di bersagli molecolari più selettivi per una corretta diagnosi e per una terapia mirata.