2. SCOPO DELLA TESI
In questi ultimi anni, lo studio dei geni regolatori dello sviluppo embrionale e della differenziazione cellulare ha permesso di evidenziare l’esistenza di meccanismi molecolari comuni che controllano diversi sistemi differenziativi, in particolare l’ematopoiesi e la neurogenesi. Infatti, molte prove sperimentali indicano che un significativo numero di geni sono coinvolti sia nei processi legati allo sviluppo del sistema nervoso, sia nella regolazione della differenziazione ematopoietica .
Un esempio significativo è rappresentato dai geni contenenti omeobox, identificati per il ruolo critico nella neurogenesi e successivamente trovati espressi in cellule ematopoietiche, presenti in eventi di traslocazione di alcune leucemie e linfomi.
Anche i risultati sperimentali ottenuti negli ultimi anni nel laboratorio in cui ho svolto il mio lavoro di tesi provano il ruolo critico che alcuni omeogene, tra cui ,
Otx1 e Otx2, giocano nella produzione delle cellule del sangue.
Recentemente il nostro interesse è rivolto ad un altro gene, Sox2 (Sry-type
high-mobility-group box 2), fondamentale nello sviluppo del sistema nervoso. Sox2 è
espresso molto precocemente durante l’embriogenesi e codifica una proteina appartenente ad una importante famiglia di fattori di trascrizione attiva in diversi tipi di cellule staminali, come le embrionali, le germinali e le neurali.
Nel nostro laboratorio stiamo studiando se Sox2 sia coinvolto anche nella regolazione della produzione delle cellule del sangue. Dati preliminari ottenuti dall’analisi molecolare di cellule wild type indicano che il gene è espresso, seppure a livelli molto bassi, nel midollo osseo, in particolare, a livello di
precursori primitivi pluripotenti. Questa osservazione suggerisce quindi che Sox2 possa essere implicato nelle fasi precoci dell’ematopoiesi e scopo della mia tesi è stato quindi quello di studiare la possibile funzione di questo gene nella produzione delle cellule del sangue. Dal momento che la completa inattivazione di Sox2 è letale, ho utilizzato topi mutanti Sox2 knock down (in cui l’espressione del gene è fortemente diminuita, a seguito della delezione di una sequenza di 2.4 Kb nella regione enhancer su un allele, e della sostituzione sull’altro allele della regione codificante con il costrutto β-GEO) e topi transgenici Sox2 eterozigoti (in cui la sequenza codificante di un allele è stata sostituita con il costrutto β-GEO, mentre l’altro allele è normale).
Ho analizzato l’ematopoiesi di questi topi nelle sue diverse componenti, le sue fasi, confrontandola con quella dei topi wild type, prefissandomi i seguenti obiettivi specifici:
• verificare se Sox2 possa avere un ruolo in popolazioni cellulari mature effettuando degli esami emocromocitometrici di sangue periferico;
• verificare in vitro il coinvolgimento di Sox2 a livello di precursori ematopoietici midollari tramite saggi clonogenici in terreno semisolido; • verificare in vivo il ruolo di Sox2 a livello delle cellule staminali,
utilizzando saggi di ripopolazione competitiva per il confronto diretto della capacità di ricostituzione midollare da parte di cellule Sox2 knock down rispetto alla controparte normale