BOVINE NEUROMUSCULAR DISEASES AS A MODEL FOR TRANSLATIONAL RESEARCHES

PRIN 2022 Gentile

Abstract

Il gruppo di ricerca proponente di questo progetto lavora da quasi due decenni nello studio delle malattie neuromuscolari ereditarie dei bovini, avendo acquisito una significativa esperienza. Il PRG ha accertato la patogenesi e le varianti causative della pseudomiotonia congenita bovina (PMT) correlata ad ATP2A1 e della canalopatia neuromuscolare congenita correlata a KCNG1. Per altre malattie neuromuscolari, in particolare la Paresi Spastica Bovina (BSP) e la Sindrome Spastica Bovina (BSS), la base genetica è ancora oscura. Diverse malattie neuromuscolari nei bovini hanno una malattia corrispondente nella medicina umana (ad esempio PMT = Brody disease; BSP e BSS = Paraplegia Spastica Ereditaria Umana). Ciò rende il bovino un modello eccezionale per studi traslazionali. Lo scopo di questo progetto è l’individuazione e lo studio di nuove malattie potenzialmente utilizzabili in patologia comparata, il collezionamento di materiale per le ulteriori indagini del progetto PRIN, così come la verifica in vivo dell’efficacia delle eventuali terapie proposte dagli studi in vitro degli altri gruppi di ricerca. Il responsabile scientifico e coordinatore delle attività è Prof. Gentile del servizio di Buiatria e Piccoli Ruminanti. L’attività di vigilanza e assistenza veterinaria viene svolta prevalentemente dagli altri membri del progetto. L’attività di vigilanza e assistenza veterinaria prevede: individuazione e riconoscimento delle malattie neuromuscolari del bovino, studio del fenotipo, studio del genotipo, gestione dei pazienti, prelievo di materiale biologico, verifica della efficacia clinica delle terapie proposte. Nello specifico, lo studio del fenotipo è finalizzato alla: • caratterizzazione degli aspetti clinici; • evidenziazione dei quadri diagnostico-collaterali ed anatomo-isto-patologici caratterizzanti; • approfondimento degli aspetti patogenetici. A tal fine verranno quindi svolte: indagini cliniche e clinico/morfologiche; esami di diagnostica collaterale (biochimica clinica, ematologia, prelievo del liquido cerebrospinale, gas analisi, etc.); ricerca di antigeni ed anticorpi nei confronti di agenti biologici teratogeni per l’esclusione di questo tipo di eziologia; indagini di diagnostica per immagini (ecografia, RX, CT, MR, etc.) biopsie muscolari, approfondimenti anatomopatologici. RISULTATI RAGGIUNTI Il progetto Bovine Neuromuscular Diseases as a Model for Translational Researches ha approfondito le basi genetiche, istopatologiche e funzionali delle principali malattie neuromuscolari ereditarie dei bovini, confermando il valore di queste patologie come modelli traslazionali per lo studio di analoghe malattie umane. Attraverso attività di caratterizzazione clinica, anatomopatologica e genomica condotte su oltre cinquanta animali, il progetto ha prodotto nuove conoscenze sui meccanismi biologici alla base di diverse sindromi neuromuscolari e scheletriche ereditarie. Tra i risultati più rilevanti, lo studio della Congenital Pseudomyotonia (PMT), corrispondente bovino della malattia di Brody nell’uomo, ha dimostrato l’efficacia di molecole correttive del ripiegamento proteico (CFTR correctors), in particolare del composto C17, nel ripristinare l’espressione e la funzionalità della proteina SERCA1 sia in vitro sia in vivo. Questo risultato rappresenta una promettente prospettiva terapeutica per le malattie genetiche causate da alterazioni del folding proteico. Le analisi genomiche sulla Bovine Spastic Syndrome (BSS) e sulla Bovine Spastic Paresis (BSP) hanno inoltre evidenziato la complessità dell’architettura genetica di queste patologie, identificando nuovi geni candidati e suggerendo il coinvolgimento di meccanismi multifattoriali, poligenici e digenici. Ulteriori risultati hanno portato all’identificazione di varianti genetiche associate a disordini scheletrici ed epilettici ereditari, ampliando il quadro delle malattie genetiche rare del bovino. Le attività progettuali hanno prodotto pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali peer-reviewed, presentazioni a congressi nazionali e internazionali e lo sviluppo di nuovi modelli sperimentali ottenuti mediante tecnologie di genome editing. Nel complesso, il progetto ha rafforzato il ruolo del bovino come modello di ricerca traslazionale, creando le basi per futuri studi diagnostici e terapeutici di interesse sia veterinario sia biomedico.

Project details

Unibo Team Leader: Arcangelo Gentile

Unibo involved Department/s:
Dipartimento di Scienze Mediche Veterinarie

Coordinator:
ALMA MATER STUDIORUM - Università di Bologna(Italy)

Total Eu Contribution: Euro (EUR) 188.414,00
Total Unibo Contribution: Euro (EUR) 111.169,00
Project Duration in months: 24
Start Date: 28/09/2023
End Date: 28/02/2026

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