Antonino Cattaneo, Direttore del Laboratorio di Biologia della Scuola Normale Superiore (Bio@SNS) ha ricevuto un finanziamento da parte del Human Brain Project, col progetto”La generazione sistematica di anticorpi contro le Neurologine e i loro partner: una prova di principio”. Il gruppo Neuroantibodies comprende lo European Brain Research Institute (EBRI, Rome) e l’Istituto di Biofisica CNR (Sezione di Palermo).
Il progetto Human Brain è un progetto visionario della durata di 10 anni, finanziato dalla Commissione Europea come progetto bandiera di Horizon 2020. Tale progetto, che avrà un budget di oltre 1 miliardo di Euro, è condotto a livello europeo con una forte componente di cooperazione internazionale. Lo scopo è quello di costruire una infrastruttura completamente nuova di ICT (Information Computer Technology) per le neuroscienze e per la ricerca sul cervello correlata sia alla medicina sia computazionale, catalizzando uno sforzo di collaborazione globale per comprendere il cervello umano e le sue patologie per arrivare ad emulare le sue straordinarie capacità computazionali.
Gli anticorpi sono reagenti essenziali per studiare il proteoma del cervello e saggi basati su anticorpi consentono approcci sia descrittivi che funzionali, quali la localizzazione, l’isolamento, la quantificazione e l’interferenza di molecole coinvolte nel funzionamento fisiologico e patologico del cervello. Il gruppo di Cattaneo è stato pioniere nella tecnologia degli anticorpi intracellulari (intrabodies) e nella costruzione di librerie di domini anticorpali in cellule di lievito per la selezione di anticorpi da utilizzare per il silenziamento subcellulare di proteine (Intracellular Antibody Capture Technology, IACT). Questo approccio consente di isolare anticorpi direttamente dalla sequenza genica senza manipolazione diretta delle proteine corrispondenti.
L’obiettivo del progetto NEUROANTIBODIES è quello di fornire una prova di principio per la generazione sistematica di anticorpi contro una data famiglia di proteine sinaptiche e del loro interattoma prossimale mediante IACT. Questo, in linea di principio, consentirebbe di snellire la procedura necessaria per individuare il gran numero di obiettivi rilevanti per HBP. Dopo la validazione biochimica ed istochimica, gli anticorpi verranno espressi in neuroni murini per studi di interferenza funzionale, agendo in punti differenti della rete proteica coinvolta. I risvolti sperimentali comprenderanno la valutazione elettrofisiologica, mediante registrazione di patch clamp in neuroni ippocampali CA1 della trasmissione sinaptica eccitatoria glutammatergica o inibitoria GABAergica e dei processi di plasticità a lungo termine, in risposta alla interferenza selettiva con proteine esercitata dei differenti intrabodies. Un modello computazionale automatico di trasmissione sinaptica bidirezionale eccitatoria/inibitoria che coinvolga l’insieme di proteine e recettori oggetto di studio, sia in condizioni basali che in condizione di interferenza mediante intrabodies, sarà realizzato e integrato nella piattaforma di simulazione del HBP. Il lavoro programmato fornirà una dimostrazione dell’uso della tecnologia IACT e degli intrabodies in particolare per studi funzionali, per la dissezione quantitative di un recettore sinapticamente rilevante correlato ad un certo network.
Riferimenti per HBP:
Riferimenti del progetto: FET Flagship CP/CSA, Grant agreement number 604102
