2. SCOPO DELLA TESI
La capacità degli organismi più evoluti di produrre vari tipi di cellule con morfologia e funzioni specifiche è garantita da meccanismi in grado di stabilire e mantenere specifici programmi di espressione genica. Cruciale è in questo processo il ruolo svolto dai fattori di trascrizione, che agiscono in maniera combinatoria per attivare o reprimere serie specifiche di geni target nell’appropriato contesto cellulare. Un esempio di particolare rilievo è il sistema ematopoietico, nel quale i meccanismi coinvolti nella differenziazione e nella leucemogenesi sono strettamente connessi, dal momento che molti dei geni che codificano importanti fattori di trascrizione ematopoietici sono de-regolati nelle leucemie. Tra questi, negli ultimi anni, hanno suscitato un grande interesse i geni contenenti omeobox, identificati per il ruolo critico nella regolazione dello sviluppo embrionale e implicati anche nella produzione delle cellule del sangue durante la vita post-natale. Numerosi omeogeni sono differenzialmente espressi in cellule ematopoietiche e la loro modulazione comporta delle alterazioni nei processi di differenziazione e proliferazione. Inoltre alcuni di essi sono coinvolti in eventi di traslocazione cromosomica alla base di alcune leucemie e linfomi. Nel laboratorio in cui ho svolto il mio lavoro di tesi è stato studiato l’omeogene Otx1, appartenente alla classe paired ed è stato dimostrato che tale gene, necessario per la morfogenesi e regionalizzazione del cervello dei Vertebrati, riveste una funzione di altrettanto rilievo anche nella regolazione dell’ematopoiesi (Levantini et al., 2003). L’analisi di topi wild type ha evidenziato che questo gene è attivo in diversi organi ematopoietici, quali il fegato fetale, principale sede ematopoietica
durante lo sviluppo fetale, la milza e il midollo osseo. Nei progenitori ematopoietici esso si esprime in maniera differenziale a partire da quelli primitivi e in particolare all’interno del lineage eritroide, dove la perdita della sua funzione è associata ad una eritropoiesi difettiva non riconducibile al microambiente midollare, ma ad anomalie intrinseche alle stesse cellule ematopoietiche. I topi
Otx1-/- sono infatti caratterizzati in ambito ematopoietico da un fenotipo anemico che si manifesta con una ridotta produzione di precursori eritroidi precoci (BFU-E) e tardivi (CFU-(BFU-E) e quindi di globuli rossi circolanti. Inoltre Otx1 contribuisce al controllo dell’eritropoiesi tramite un’azione diretta su Scl/Tal1, un master
regulator dell’ematopoiesi, come dimostrato da esperimenti di gain of function, in
cui l’espressione costitutiva di Scl è in grado di operare il rescue funzionale del difetto eritroide in topi Otx1-/-(Levatini et al., 2003). Il mio lavoro di tesi si è
quindi inserito in questo progetto di ricerca e si è diretto a verificare se Otx1 possa essere coinvolto nella regolazione di altri lineages emopoietici, oltre a quello eritroide. Infatti, analizzando il suo pattern di espressione nelle diverse filiere abbiamo riscontrato che Otx1 risulta essere espresso a livello dei precursori mieloidi bipotenti (CFU-GM) (Levantini et al., 2003). Per comprendere il ruolo di
Otx1 nell’ambito del lineage mielo-monocitario ho proceduto a:
• Analizzare il compartimento dei precursori mielo-monocitari nel midollo di topi knock-out (Otx1-/-) attraverso saggi clonogenici in terreno
semisolido.
• Verificare se Otx1 agisce nella differenziazione mielo-monocitaria attraverso il medesimo target molecolare di quella eritroide, Scl.
• Identificare altri possibili geni bersaglio della sua azione fra quelli che regolano il differenziamento mieloide.
