Biologia e patologia neuronale

Il laboratorio è interessato alle malattie del motoneurone, concentrandosi in particolare sui meccanismi che contribuiscono al danno neuronale. La nostra ricerca si concentra sulla sclerosi laterale amiotrofica (SLA) e sulla malattia di Kennedy (nota anche come atrofia muscolare spinale e bulbare o SBMA). Siamo interessati alla comunicazione intercellulare tra i motoneuroni e le cellule circostanti, come gli astrociti e le cellule muscolari, e al modo in cui le cellule non neuronali influenzano la sopravvivenza dei neuroni. Testiamo le nostre ipotesi in modelli di malattia in vitro e in vivo e nei biofluidi dei pazienti.

Linee di ricerca

Stiamo lavorando a due progetti principali:

  • Decifrare il ruolo delle cellule non neuronali nella patobiologia della Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA)
    Da un lato, siamo interessati a esplorare il modo in cui le cellule gliali cambiano durante la progressione della malattia, i meccanismi con cui non riescono a sostenere i neuroni nel corso della progressione della malattia e se questi cambiamenti potrebbero essere sfruttati per il monitoraggio della malattia nei pazienti.
  • Indagare se le vescicole extracellulari sono marcatori predittivi della SLA e della SBMA
    Sviluppare un trattamento preclinico per il muscolo scheletrico nella SBMA. Stiamo cercando di normalizzare l'attività trascrizionale del recettore degli androgeni nella malattia di Kennedy modulando la funzione dei suoi co-attivatori nella malattia.
  • Prakasam R, Bonadiman A, Andreotti R, Zuccaro E, Dalfovo D, Marchioretti C, Tripathy D, Petris G, Anderson EN, Migazzi A, Tosatto L, Cereseto A, Battaglioli E, Sorarù G, Lim WF, Rinaldi C, Sambataro F, Pourshafie N, Grunseich C, Romanel A, Pandey UB, Contestabile A, Ronzitti G, Basso M*, Pennuto M*. LSD1/PRMT6-targeting gene therapy to attenuate androgen receptor toxic gain-of-function ameliorates spinobulbar muscular atrophy phenotypes in flies and mice. Nat Commun. 2023 Feb 6;14(1):603. doi: 10.1038/s41467-023-36186-9. PMID: 36746939; PMCID: PMC9902531. (*co-corresponding).
  • Pasetto L, Callegaro S, Corbelli A, Fiordaliso F, Ferrara D, Brunelli L, Sestito G, Pastorelli R, Bianchi E, Cretich M, Chiari M, Potrich C, Moglia C, Corbo M, Sorarù G, Lunetta C, Calvo A, Chiò A, Mora G, Pennuto M, Quattrone A, Rinaldi F, D’Agostino VG, Basso M#, Bonetto V#. Decoding distinctive features of plasma extracellular vesicles in amyotrophic lateral sclerosis. # Co-last and co-corresponding author. Molecular Neurodegeneration. 16, 52 (2021). https://doi.org/10.1186/s13024-021-00470-3. . (*co-last).
  • Migazzi A, Scaramuzzino C, Andreson N, Tripathy D, Hernandez I, Grant, Roccuzzo M, Tosatto L, Virlogeux A, Zuccato C, Caricasole A, Ratovitski T, Ross C, Pandey U, Saudou F, Pennuto M, Basso M. Huntingtin-Mediated axonal transport requires arginine methylation by PRMT6. Cell Reports, Volume 35, Issue 2, 108980, 2021.
  • Tripathy D, Migazzi A, Costa F, Roncador A, Gatto P, Fusco F, Boeri L, Albani D, Juárez-Hernández JL, Musio C, Colombo L, Salmona M, Wilhelmus MMM, Drukarch B, Pennuto M, Basso M. Increased Transcription of Transglutaminase 1 Mediates Neuronal Death in in Vitro Models of Neuronal Stress and Aβ1-42-mediated Toxicity. Neurobiol Dis. 2020 Jul;140:104849. doi: 10.1016/j.nbd.2020.104849. Epub 2020 Mar 25.
  • Basso M, Chen HH, Tripathy D, Conte M, Apperley KYP, De Simone A, Keillor JW, Ratan R, Nebbioso A, Sarno F, Altucci L, Milelli A. Designing Dual Transglutaminase 2/Histone Deacetylase Inhibitors Effective at Halting Neuronal Death. ChemMedChem. Feb 6;13(3):227-230, 2018. doi: 10.1002/cmdc.201700601.
  • Tripathy D; Vignoli B; Ramesh N; Polanco MJ; Coutelier M; Stephen CD; Canossa M; Monin ML; Aeschlimann P; Turberville S; Aeschlimann D; Schmahmann JD; Hadjivassiliou M; Durr A; Pandey UB; Pennuto M; Basso M. Mutations in TGM6 induce the unfolded protein response in SCA35. Human Molecular Genetics;26(19):3749-3762, 2017. doi: 10.1093/hmg/ddx259.
  • Basso M*, Pozzi S*, Tortarolo M, Fiordaliso F, Bisighini C, Pasetto L, Spaltro G, Lidonnici D, Gensano F, Battaglia E, Bendotti C, Bonetto V. Mutant copper-zinc superoxide dismutase (SOD1) induces protein secretion pathway alterations and exosome release in astrocytes: implications for disease spreading and motor neuron pathology in amyotrophic lateral sclerosis. The Journal of biological chemistry 288(22): 15699-15711, 2013. (*first-name co-authorship).
  • Basso M#, Berlin J, Xia L, Sleiman SF, Ko B, Haskew-Layton R, Kim E, Antonyak MA, Cerione RA, Iismaa SE, Willis D, Cho S, Ratan RR#. Transglutaminase inhibition protects against oxidative stress-induced neuronal death downstream of pathological ERK activation. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience 32:6561-6569, 2012. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3353-11.2012 (# co-corresponding authorship).
  • McConoughey SJ*, Basso M*#, Niatsetskaya ZV, Sleiman SF, Smirnova NA, Langley BC, Mahishi L, Cooper AJ, Antonyak MA, Cerione RA, Li B, Starkov A, Chaturvedi RK, Beal MF, Coppola G, Geschwind DH, Ryu H, Xia L, Iismaa SE, Pallos J, Pasternack R, Hils M, Fan J, Raymond LA, Marsh JL, Thompson LM, Ratan RR. Inhibition of transglutaminase 2 mitigates transcriptional dysregulation in models of Huntington disease. EMBO molecular medicine 2:349-370, 2010. doi: 10.1002/emmm.201000084. (*first-name co-authorship; # co-corresponding authorship).
  • Manuela Basso, PI
  • Anna Barbieri, dottoranda
  • Luisa Donini, dottoranda
  • Lorena Pisoni, assegnista di ricerca
  • Francesca Conci, borsista predottorato
  • Francesco Rosada, assegnista di ricerca
  • Rossana Borella, assegnista di ricerca
  • Martina Pessagno, studentessa di Master
  • Maria Pennuto, Università di Padova
  • Carlo Rinaldi, Università di Oxford
  • Andrea Calvo, Università di Torino
  • Raffaella Tanel e Riccardo Zuccarino, Ospedale Santa Chiara e Centro NeMO, Trento, Italia
  • Nicola Ticozzi, Antonia Ratti, Federico Verde, Ospedale Auxologico, Milano, Italia
  • Jessica Mandrioli, Università di Modena-Reggio Emilia
  • Francesco Rinaldi, Università di Padova
  • Alessandro Gori, CNR-SCITEC
  • Fulvio Chiacchiera, Dipartimento CIBIO
  • Francesca Demichelis, Dipartimento CIBIO.

Bando: a cascata, fondi PNRR
Title: Metabolic switch in Amyotrophic Lateral Sclerosis and Kennedy's disease
Role: Principal Investigator, monocentric
Period: February-October 2024

Bando: Ricerca finalizzata Ministero Salute, fondi PNRR
Title: Therapeutic development (TRL4) of muscle-specific microRNAs for Kennedy's disease
Role: Unit, One of four
Period: awarded but not started yet- the grant will last two years

Bando: Multi-round Telethon 
Title: Targeting overexpressed transcription co-regulators to suppress SBMA
Role: Principal Investigator, monocentric
Period: October 2023-September 2025

Bando: AriSLA 2021
Title: EVTest in ALS- Extracellular vesicles in ALS: testing their use as biomarkers for disease progression
Role: Principal Investigator, coordinator of four units
Period: April 2022-March 2026

Bando: AFM Telethon 2021
Development of a therapeutic strategy to suppress LSD1 and PRMT6-mediated toxic gain of function in SBMA
Role: Partner
Period: March 2023-October 2026
Goal: To ameliorate the strategy to silence PRMT6 and LSD1 in vivo selectively in the muscle

Bando: AriSLA 2021
Title: A Gene therapy Approach Targeting TDP-43 pathology for ALS
Role: Partner
Period: April 2022-March 2026

Bando: PRIN 2022 (D.D. 104/22)
EVALS: Deciphering the role of senescence in glia-to-neuron miscommunication through extracellular vesicles in ALS
Manuela Basso, coordinatrice
Codice Protocollo: 20229HKCRT     CUP: E53D23011240006