Studio dei meccanismi molecolari alla base del silenziamento epigenetico e loro impiego per migliorare l’efficienza terapeutica dell’editing epigenetico mirato. 

I meccanismi molecolari che regolano l’espressione genica all’interno delle nostre cellule rappresentano un valido strumento per inattivare terapeuticamente geni che, quando mutati, inducono malattie nell’uomo. A partire da questi meccanismi, abbiamo recentemente sviluppato una piattaforma di silenziamento genico mirato, basata sull’epigenetica, uno dei processi che controlla l’espressione genica. Questa piattaforma sfrutta Repressori Trascrizionali Artificiali (RTA), proteine ingegnerizzate composte da un dominio di legame al DNA programmabile e da repressori epigenetici. Una volta veicolati all’interno della cellula, gli RTA riconoscono il gene per cui sono stati programmati e richiamano una moltitudine di proteine proprie della cellula che, collaborando con gli RTA, spengono il loro gene bersaglio (Amabile et al., Cell. 2016). Data la dipendenza degli RTA dal macchinario molecolare della cellula stessa, la comprensione di questi processi potrebbe fornire informazioni rilevanti per sviluppare piattaforme di silenziamento genico mirato sempre più efficaci e sicure. L’obiettivo di questo progetto è di identificare i fattori che regolano l’attività degli RTA, utilizzando inizialmente screening genetici di perdita di funzione su larga scala e linee cellulari che ricapitolano fedelmente i processi di silenziamento genico indotti dagli RTA. In base a questi risultati, caratterizzeremo il funzionamento molecolare dei fattori identificati in modelli sperimentali rilevanti. Al contempo, valuteremo se l’inattivazione o l’espressione dei fattori sopra identificati in cellule poco responsive agli RTA ne aumenti il funzionamento. Oltre a fornire informazioni rilevanti su processi biologici di base, questi studi permetteranno di sviluppare versioni più aggiornate della nostra tecnologia, favorendone l’applicazione in cellule umane di interesse terapeutico, un passo fondamentale per la traslazione clinica del silenziamento epigenetico mirato.