Ripristino dei livelli proteici di CHK1 mediato da SINEUP come approccio terapeutico per la SLA

La Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) è una patologia neurodegenerativa devastante, caratterizzata dalla progressiva perdita dei motoneuroni. Recenti evidenze scientifiche, ottenute nel laboratorio presso cui ho svolto la tesi e in altri gruppi di ricerca, indicano che l’instabilità genomica, derivante dall’accumulo di danni al DNA non riparati, giochi un ruolo chiave nella patogenesi della malattia. In particolare, i neuroni, essendo cellule post-mitotiche ad elevato consumo metabolico e intensa attività trascrizionale, sono costantemente esposti a stress ossidativo e a danni associati alla trascrizione del DNA; pertanto, richiedono sistemi di riparazione altamente efficienti per prevenire la morte cellulare. Un effettore cruciale della risposta al danno al DNA è la chinasi CHK1, recentemente dimostrata essere fondamentale sia per il corretto reclutamento dei complessi di riparazione sulle rotture a doppio filamento (DSB), anche nelle cellule post-mitotiche, sia per la sopravvivenza neuronale. Tuttavia, in contesti patologici di SLA caratterizzati dalla presenza di aggregati proteici di TDP-43 e FUS, è stato osservato che i livelli proteici di CHK1 risultano ridotti, nonostante livelli di mRNA invariati, a causa di una degradazione accelerata mediata dal proteasoma. Il presente lavoro di tesi si è posto l’obiettivo di valutare una strategia terapeutica innovativa volta a ripristinare i livelli fisiologici di CHK1 mediante l’utilizzo della tecnologia SINEUP. I SINEUP sono RNA non codificanti in grado di aumentare selettivamente la traduzione dell’mRNA target, modulando i livelli proteici endogeni senza i rischi di tossicità associati alla sovraespressione genica convenzionale. I risultati ottenuti in sistemi cellulari caratterizzati da inclusioni citoplasmatiche di FUS mutato dimostrano che il trattamento con SINEUP specifici per CHK1 è in grado di aumentare i livelli della proteina, favorendo una più efficiente risoluzione del danno al DNA. Questo effetto è evidenziato dalla riduzione del marker di danno γ-H2AX e dal concomitante aumento del reclutamento del fattore di riparazione 53BP1 nei siti lesionati, indicativo di una corretta attivazione del meccanismo di riparazione prevalente nelle cellule post-mitotiche, il Non-Homologous End Joining (NHEJ). In conclusione, questo studio convalida il potenziale dei SINEUP come strumento versatile per il trattamento dell’instabilità genomica nella SLA, aprendo la strada a future validazioni in modelli neuronali derivati da pazienti.