Generazione di cellule staminali pluripotenti indotte mutate in TBK1 per la caratterizzazione e la correzione della patologia della SLA

La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) ਠuna malattia neurodegenerativa ad insorgenza adulta, caratterizzata dal punto di vista clinico dalla progressiva degenerazione dei motoneuroni superiori ed inferiori. Alterazioni in diversi geni sono state correlate a SLA ma le esatte cause che portano a degenerazione dei motoneuroni sono ancora sconosciute. Inoltre, ad oggi, non ਠancora stata identificata una terapia efficace. Mutazioni nella proteina TANK-binding kinase 1 (TBK1) sono state correlate a SLA solo recentemente ed attualmente si sa ancora poco riguardo al suo ruolo nella patogenesi di questa patologia. L'obiettivo di questa tesi ਠquello di individuare le alterazioni fisiopatologiche associate a mutazioni in TBK1 per caratterizzarne e correggerne il fenotipo patologico. Per questo scopo, abbiamo generato cellule staminali pluripotenti indotte di un paziente SLA, portatore una mutazione loss-of-function 358+2T>C nel gene codificante per TBK1 e abbiamo differenziato queste cellule in motoneuroni. Utilizzando questo modello in-vitro abbiamo trovato che i motoneuroni portatori di una mutazione inTBK1 sono caratterizzati da aploinsufficienza di TBK1 e ridotta attivazione del recettore autofagico p62, che di conseguenza si accumula nella sua forma non fosforilata in aberranti aggresomi citosolici. Inoltre, abbiamo osservato un' incrementata morte neuronale nelle culture derivate dal paziente SLA rispetto alle cellule sane usate come controllo ed, in accordo, alterazioni nell'omeostasi mitocondriale e maggiori livelli di proteine pro-apoptotiche. Mutazioni in TBK1 causano anche una drammatica alterazione della composizione molecolare delle sinapsi eccitatorie, suggerendo cosଠuna riduzione detrimentale dell'attività  neuronale. Infine, considerando le alterazioni che caratterizzano i motoneuroni mutati in TBK1, abbiamo testato una libreria di piccole molecole leganti i canali ionici, ponendoci come obiettivo quello di correggere il fenotipo correlato a SLA. Abbiamo trovato che la Nimodipina e l'Amiodarone, due antagonisti del Ca2+, già  approvati da FDA ed utilizzati in terapia, riducono il carico di aggregati proteici positivi per p62 all'interno del soma dei motoneuroni mutanti. Queste ultime osservazioni risultano particolarmente interessanti poichà© suggeriscono che la regolazione dei canali del Ca2+ potrebbe essere una strategia terapeutica promettente per la cura della SLA.