Glicobiologia e glicopatologia

Studio delle glicosiltrasferasi responsabili della biosintesi delle porzioni glicidiche delle glicoproteine e dei glicolipidi e del ruolo che le alterazioni di queste strutture svolgono nei processi patologici. Tra questi, il cancro e le malattie congenite della glicosilazione.

PROGETTO

Il gruppo studia i meccanismi della glicosilazione delle proteine e le alterazioni che essi subiscono in processi patologici, in particolare nelle neoplasie. Nei tumori si osservano spesso variazioni nel livello di espressione delle glicosiltrasferasi, gli enzimi che sintetizzano le catene glicidiche. Ciò porta alla espressione di catene glicidiche alterate che, oltre a costituire importanti marcatori diagnostici e prognostici, alimentano la progressione tumorale esacerbando il fenotipo neoplastico. Nelle ricerche del gruppo vengono prodotte linee cellulari tumorali modificate geneticamente per alterare l’espressione di glicosiltrasferasi rilevanti nella progressione tumorale. L’effetto dell’alterazione nel pattern di glicosilazione viene studiato sul fenotipo neoplastico e sul profilo globale di espressione genica. Lo scopo della ricerca è identificare alterazioni della glicosilazione di particolare rilevanza clinica e di comprendere i meccanismi che portano queste alterazioni a modificare il fenotipo tumorale.  Gli studi sono focalizzati in particolare su glicosiltrasferasi coinvolte nella biosintesi delle porzioni terminali delle catene glicidiche  nel cancro del colon, tra cui ST6GAL1, B4GALNT2, FUT6.

Una seconda linea di ricerca condotta in stretta collaborazione con ricercatori dell’Università dell’Insubria a Varese e dell’Università di Milano, si interessa invece della caratterizzazione di alcune “malattie congenite della glicosilazione” (congenital diseases of glycosylation, CDGs). Si tratta di malattie pediatriche autosomiche recessive causate da mutazioni in geni di glicosiltrasferasi. Il gruppo contribuisce alla caratterizzazione in vitro delle proprietà enzimatiche delle glicosiltrasfrasi mutanti.

OBIETTIVO

Negli anni più recenti, grazie anche ad un finanziamento europeo nell’ambito del progetto H2020 “Glycocan” ha indagato gli effetti sul profilo di espressione genica e sul fenotipo dell’espressione delle glicosiltrasferasi ST6GAL1, B4GALNT2 e FUT6 in cellule di carcinoma colorettale. L’aspetto più rilevante finora emerso ha riguardato la B4GALNT2 che nei modelli finora studiati svolge un ruolo di attenuazione del fenotipo neoplastico e della staminalità, attraverso una profonda rimodulazione dell’espressione genica. Tra gli obiettivi a breve termine vi è la comprensione dei meccanismi di regolazione trascrizionale della B4GALNT2 nel colon normale e tumorale è l’estensione dello studio a nuovi modelli sperimentali.

Gli studi sulle CDGs hanno contribuito alla caratterizzazione di nuove varianti patologiche delle glicosiltrasferasi ST3GAL3 e ST3GAL5.