Studio sulla patogenesi molecolare dell'aterosclerosi, attraverso l'integrazione di approcci genomici e trascrittomici.

Starting date
January 1, 2008
Duration (months)
24
Departments
Medicine
Managers or local contacts
Girelli Domenico
Keyword
CARDIOPATIA ISCHEMICA, STUDI DI ASSOCIAZIONE GENOME-WIDE, INFARTO MIOCARDICO

Da quando è stato completato il sequenziamento del genoma umano, sono stati compiuti notevoli progressi nello studio della componente genetica di diverse patologie umane. La comprensione delle basi genetiche della malattia aterosclerotica coronarica (CAD) e dell'infarto miocardico acuto (IMA), che rappresentano la principale causa di mortalità nei Paesi Sviluppati, è di prioritaria importanza. Gli approcci di ricerca tradizionali basati sullo studio di polimorfismi nei geni candidati, hanno sinora fornito dati modestamente utili. Al contrario, le nuove strategie di ricerca ad ampio spettro su tutto il genoma, i cosiddetti studi di associazione "genome-wide" (GWAS), si stanno rivelando molto promettenti. Entrambi i responsabili di Unità di questo progetto hanno recentemente partecipato in
modo attivo ad alcuni di questi GWAS, in particolare a quello del Consorzio MIGEN coordinato dal BROAD Institute (MIT/Harvard, Boston, MA). Tali studi hanno identificato e/o confermato l'associazione tra il fenotipo IMA e almeno una decina di loci, marcati da altrettanti polimorfismi di singolo nucleotide (SNPs "tagging"). Sebbene ciò rappresenti un indubbio progresso nella comprensione delle basi genetiche di CAD e/o IMA, molta strada resta da percorrere. Infatti, come nel noto e ampiamente replicato caso degli SNPs del locus 9p21, spesso si tratta di SNPs che contrassegnano regioni non codificanti e/o intergeniche (cioè non contenenti geni annotati), per cui i meccanismi fisiopatologici che ne sottendono l'associazione con il fenotipo CAD e/o IMA rimangono da chiarire. Nel caso del locus 9p21, recenti studi integrati di genomica e trascrittomica indicano che in realtà tale regione contiene un ampio RNA anti-senso (ANRIL), la cui espressione è stata confermata su cellule vascolari in coltura e/o isolate da campioni biologici rappresentativi, quali quelli derivanti da interventi di endoarteriectomia carotidea (CEA). Sulla scia di tali esempi positivi, questo progetto ha lo scopo principale di approfondire le basi molecolari che sottendono il coinvolgimento dei loci individuati dai recenti GWAS, attraverso l'individuazione dei geni realmente coinvolti, e la loro validazione mediante studi di espressione. A tale proposito si utilizzeranno metodologie molecolari innovative e complementari sviluppate dalle due Unità coinvolte, la cui integrazione si gioverà anche della decennale collaborazione tra le stesse. L'unità di Verona si focalizzerà su un "pooled resequencing" e successiva analisi di nuovi SNPs su tutta la popolazione del Verona Heart Study (VHS), uno studio basato su una rigorosa definizione fenotipica della CAD per mezzo di oggettivi criteri angiografici, che può contare al momento su una bio-banca e un esteso database per più di 2.200 soggetti, molti dei quali seguiti anche prospetticamente. L'unità di Ferrara procederà nello stesso tempo a studi di espressione genica su un prezioso substrato costituito da cellule muscolari lisce vascolari umane (HVSMCs) isolate da tessuto sano e da placche aterosclerotiche rimosse chirurgicamente tramite CEA. Ciò
permetterà di verificare e validare l'effettiva espressione a livello vascolare dei geni emersi dai GWAS, eventualmente rifiniti dal presente studio. L'unità di Verona metterà a disposizione anche la propria esperienza in termini di studi di epigenetica, in particolare per quanto riguarda la metilazione del DNA, il cui ruolo nella regolazione dell'espressione genica è notoriamente fondamentale. L'ampia bio-banca e il relativo database del VHS, unitamente alla solida rete di collaborazioni internazionali di ambo le Unità nell'ambito del Consorzio MIGEN, permetteranno inoltre di definire meglio la rilevanza clinica dei nuovi marcatori genetici, per quanto riguarda: 1) l'eventuale impatto differenziale sul fenotipo CAD angiograficamente documentato, piuttosto che sul fenotipo IMA, sinora principalmente studiato; 2) l'impatto prospettico di tali marcatori nei pazienti del VHS per i quali sono già disponibili dati accurati di follow-up; in questo senso, i marcatori genetici
saranno analizzati soprattutto attraverso l'utilizzo di appropriati "score", volti a valutarne i possibili effetti combinati; 3) le possibili correlazioni tra i nuovi marcatori genetici e classici fattori di rischio, con una particolare attenzione alle interazioni gene-ambiente (ad esempio: con il fumo, con il tipo di dieta); 4) la valutazione nei campioni congelati di siero e plasma di eventuali prodotti misurabili dei geni di nuova individuazione, per la definizione di nuovi biomarcatori del rischio di CAD.

Sponsors:

PRIN VALUTATO POSITIVAMENTE
Funds: assigned and managed by an external body

Project participants

Domenico Girelli
Full Professor

Collaboratori esterni

Francesco Bernardi
Università degli Studi di Ferrara

Activities

Research facilities