Fisiopatologia Molecolare

Responsabile

Prof.ssa Alessandra Vacca

Componenti

Docenti: Prof. Maria Pia Felli
Dottorandi: Michele Russo, Francesca Ferrandino
Studenti: Tamascia Belardinilli

Attività di Ricerca (Abstract)

Principale tema di ricerca del laboratorio è lo studio dei meccanismi cellulari e molecolari coinvolti nel differenziamento delle cellule T attraverso la generazione di modelli sperimentali “in vivo” e “in vitro”. In particolare, sono stati caratterizzati, in modelli animali, gli eventi molecolari coinvolti nello sviluppo della leucemia causata dalla deregolata espressione del recettore di membrana Notch, capace di sostenere lo sviluppo e la progressione di una leucemia linfoblastica acuta a cellule T. Questi studi sono rivolti a conoscere e caratterizzare possibili bersagli molecolari.

1- Inizialmente è stato identificato il pattern di espressione genica dei membri della famiglia Notch (Notch1, Notch2, Notch3) nel timo, individuando il ruolo chiave di Notch3 nelle fasi precoci di sviluppo dei timociti (Felli et al. Int. Immunol. 1999).

2- Studi in vivo su un modello animale, caratterizzato dall’elevata e costitutiva espressione del dominio intracellulare di Notch3, hanno permesso di identificare le vie di trasduzione di segnale (pre-TCR e NF-kB) strettamente coinvolte nello sviluppo della malattia linfoproliferativa (Bellavia et al. EMBO J. 2000).

3- Generazione e caratterizzazione del topo doppio mutante (Notch3IC/pTα-/-), ottenuto mediante l'incrocio del topo transgenico Notch3-IC con il topo "knock-out" per il gene pTα, allo scopo di analizzare le interazioni tra il 'signalling' di Notch3 e quello del pre-TCR. (Bellavia et al. PNAS 2002)

4- Studio e caratterizzazione molecolare di campioni umani di leucemia linfoblastica acuta a cellule T, di pazienti con età inferiore ai 15 anni. (Bellavia et al. PNAS 2002)

5- Analisi dei meccanismi molecolari alla base dello sviluppo della leucemia indotta da Notch3, con particolare attenzione al fattore di trascrizione NF-kB, individuando possibili intersezioni con altri percorsi molecolari (PKC e pre-TCR) (Felli et al. Oncogene 2005; A. Vacca et al EMBO J. 2006).

6- Identificazione di un nuovo meccanismo molecolare che implica un diretto “crosstalk” tra Notch3, pre-TCR e Ikaros, meccanismo mediato dall’RNA binding-protein HuD, nel regolare lo sviluppo delle cellule T e il processo di linfomagenesi, nel topo transgenico Notch3-IC (Bellavia et al. EMBO J. 2007)

7- Studio del ruolo dei ligandi di Notch, in particolare Jagged1, nella progressione della leucemia a cellule T (T-ALL), dipendente dall’espressione costitutiva del recettore Notch3.

8- Studio dei meccanismi molecolari che regolano la stabilità del dominio intracelluare del recettore di membrana Notch3 (N3IC) focalizzando l’attenzione sui meccanismi di acetilazione / deacetilazione diretti sulla proteina stessa, partendo dal presupposto che questo tipo di modificazione post-traduzionale è stata negli ultimi anni largamente correlata alla regolazione della stabilità di diverse proteine non istoniche. Inoltre il lavoro di ricerca è volto ad indagare gli effetti terapeutici mediante trattamenti con inibitori delle molecole della famiglia HDAC (HDACi) su modelli murini transgenici per N3IC, che mostrano i segni caratteristici di leucemia a cellule T. Questi studi mirano alla comprensione della patogenesi delle malattie linfoproliferative nel suo complesso e individuare possibili nuovi implicazioni per lo sviluppo di strategie terapeutiche. (.Oncogene. 2012 Aug 16;31(33):3807-17 )

9- Studio dei meccanismi molecolari coinvolti nella regolazione trascrizionale del gene Notch3 e identificazione dei possibili miRNA che ne regolano l’espressione a livello post-trascrizionale.

 

10- Ruolo della Metformina nella modulazione dei meccansimi molecolari della pathway di Notch.

 

11- Studio della modulazione Notch-indotta del recettore chemochinico CXCR4 in modelli murini e cellulari di T-ALL.

Pubblicazioni (max 10)

1.         Bellavia D, Campese AF, Alesse E, Vacca A, Felli MP, Balestri A, Stoppacciaro A, Tiveron C, Tatangelo L, Giovarelli M, Gaetano C, Ruco L, Hoffman ES, Hayday AC, Lendahl U, Frati L, Gulino A, Screpanti I.Constitutive activation of NF-kappaB and T-cell leukemia/lymphoma in Notch3 transgenic mice. EMBO J. 19:3337-48, 2000.

2.         Bellavia D, Campese AF, Vacca A, Gulino A, Screpanti I.Notch3, another Notch in T cell development. Semin Immunol. 15(2):107-12, 2003. Review.

3.         Felli MP, Vacca A, Calce A, Bellavia D, Campese AF, Grillo R, Di Giovine M, Checquolo S, Talora C, Palermo R, Di Mario G, Frati L, Gulino A, Screpanti I. PKC theta mediates pre-TCR signaling and contributes to Notch3-induced T-cell leukemia. Oncogene. 24(6): 992-1000, 2005.

4.         Talora C, Cialfi S, Oliviero C, Palermo R, Pascucci M, Frati L, Vacca A, Gulino A, Screpanti I. Cross talk among Notch3, pre-TCR, and Tal1 in T-cell development and leukemogenesis. Blood. 107(8): 3313-20, 2006.

5.         Vacca A, Felli MP, Palermo R, Di Mario G, Calce A, Di Giovine M, Frati L, Gulino A, Screpanti I. Notch3 and pre-TCR interaction unveils distinct NF-kappaB pathways in T-cell development and leukemia. EMBO J. 25(5):1000-8, 2006.

6.         Talora C, Campese AF, Bellavia D, Felli MP, Vacca A, Gulino A, Screpanti I. Notch signaling and diseases: An evolutionary journey from a simple beginning to complex outcomes. Biochim Biophys Acta 1782(9):489-97, 2008.

7.         Notch3:from subtle structural differences to functional diversity. Bellavia D, Checquolo S, Campese AF, Felli MP, Gulino A, Screpanti I. Oncogene. 2008 Sep 1;27(38):5092-8. doi: 10.1038/onc.2008.230.

8.         Barbarulo A, Grazioli P, Campese AF, Bellavia D, Di Mario G, Pelullo M, Ciuffetta A, Colantoni S, Vacca A, Frati L, Gulino A, Felli MP, Screpanti I. Notch3 and canonical NF-kappaB signaling pathways cooperatively regulate Foxp3 transcription. J Immunol. Jun 1;186(11):6199-206, 2011.

9.         Palermo R, Checquolo S, Giovenco A, Grazioli P, Kumar V, Campese AF, Giorgi A, Napolitano M, Canettieri G, Ferrara G, Schininà ME, Maroder M, Frati L, Gulino A, Vacca A, Screpanti I. Acetylation controls Notch3 stability and function in T-cell leukemia. Oncogene. Aug 16;31(33): 3807-17, 2012.

10.      Kumar V, Palermo R, Talora C, Campese AF, Checquolo S, Bellavia D, Tottone L, Testa G, Miele E, Indraccolo S, Amadori A, Ferretti E, Gulino A, Vacca A, Screpanti I. Notch and NF-kB signaling pathways regulate miR-223/FBXW7 axis in T-cell acute lymphoblastic leukemia. Leukemia. 2014 Dec;28(12):2324-35.

Grants

Finanziamento Ricerca Ateneo Federato Anno 2008. Titolo del Progetto: "Ruolo della cooperazione tra jagged1 e notch3 nella leucemia a cellule T"

Finanziamento Ricerche della Facoltà Anno 2009. Titolo del Progetto "Interazione funzionale fra Notch e Jagged nella leuchemogenesi delle cellule T".

Progetto di Ricerca dal titolo “Modulazione delle vie di traduzione del segnale coinvolte nel mantenimento e differenziamento delle cellule staminali: aspetti di base e vie traslazionali”, finanziato dalla Fondazione Roma.

 

Finanziamento-FARI 2011, C26I114PA8.

 

Finanziamento Ricerche Universitarie Anno 2013, dal titolo "Analisi del ruolo di Notch nei meccanismi molecolari di sopravvivenza e modulazione del microambiente nella progressione delle leucemie a cellule T.".

 

Finanziamento Ricerche Universitarie Anno 2015, dal titolo "Notch interferisce sui meccanismi molecolari CXCR4-dipendenti nella progressione della leucemia linfoblastica acuta a cellule T."

 

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