Dottorato in TECNOLOGIE INNOVATIVE NELLE MALATTIE DELLO SCHELETRO,
DELLA CUTE E DEL DISTRETTO ORO-CRANIO-FACCIALE

Titolo della tesi: Profilazione molecolare mediante Tecnologia Nanostring in un modello murino di Displasia Fibrosa dello scheletro. Implicazioni patogenetiche e terapeutiche.

Introduzione: La displasia fibrosa (DF) dell’osso (DF/Sindrome di McCune-Albright, OMIM174800) è una malattia genetica non ereditaria dello scheletro causata da mutazioni somatiche, gain-of-function del gene GNAS (OMIM 139320), che codifica la subunità α della proteina G stimolatoria (Gsα). La DF è una malattia rara per la quale non è attualmente disponibile alcuna terapia specifica. È noto che la presenza della mutazione di Gs nei progenitori scheletrici e l’abnorme reclutamento di osteoclasti da parte degli stessi rappresentano eventi fondamentali nella patogenesi della malattia, ma i meccanismi molecolari coinvolti nello sviluppo del quadro istopatologico (osteolisi, fibrosi, deposizione di osso a fibre intrecciate e osteomalacico) sono ancora sconosciuti. Obiettivi: Utilizzando il modello murino transgenico EF1-GsR201C che riproduce fedelmente gli aspetti fenotipici della DF umana, abbiamo applicato la tecnologia Nanostring a campioni di tessuto processati per istologia (formalin-fixed, decalcified, paraffin embedded, FFDPE) per studiare le caratteristiche molecolari delle lesioni DF, in condizioni basali e dopo trattamento con due diversi farmaci inibitori del riassorbimento osseo, un anticorpo anti-RANKL murino e il bifosfonato acido zoledronico (Zoledronic acid, ZA). Risultati: Lo studio ha dimostrato che nei topi EF1-GsR201C le lesioni DF sono caratterizzate da una alterata espressione di numerosi geni, in particolare geni che codificano per enzimi coinvolti nella degradazione della matrice extracellulare. Ciò suggerisce che l’abnorme e continuo processo di degradazione del collagene possa essere il meccanismo che impedisce la trasformazione della matrice prodotta dal tessuto osteogenico lesionale in tessuto osseo. Il trattamento con l’anticorpo anti-RANKL modifica il profilo molecolare delle lesioni, con riduzione dei geni coinvolti nel rimodellamento della matrice extracellulare collagenica, mentre il trattamento con ZA non appare associato a cambiamenti significativi dei loro livelli di espressione genica, in accordo con l’assenza di modificazioni significative del quadro istopatologico. La capacità dell’anticorpo anti-RANKL di convertire il tessuto lesionale in tessuto osseo mineralizzato non è associata ad un aumento di espressione dei geni coinvolti nel differenziamento e nella maturazione delle cellule osteogeniche, e porta ad ipotizzare che il suo effetto dipenda essenzialmente dal blocco della degradazione della matrice extracellulare. Conclusioni: Lo studio ha rivelato aspetti del profilo molecolare delle lesioni DF con importanti implicazioni per la comprensione dei meccanismi patogenetici e per lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici. In aggiunta, lo studio ha dimostrato che l'analisi trascrittomica mediante piattaforma NanoString su campioni di archivio FFDPE può essere di grande aiuto per lo studio della DF e di altre displasie scheletriche rare.