Cardiomiopatie Ereditarie

Responsabile

Elena Sommariva, PhD

UNITÁ DI RICERCA

L’Unità è focalizzata sulla comprensione dei meccanismi molecolari alla base delle cardiomiopatie ereditarie. Con un forte profilo traslazionale, il laboratorio parte da domande cliniche e da campioni biologici di pazienti del Centro Cardiologico Monzino per testare ipotesi funzionali e molecolari, con l’obiettivo di identificare nuovi target terapeutici e validare l’efficacia di farmaci attraverso modelli di medicina personalizzata. Le attività di ricerca si basano principalmente sulla modellizzazione in vitro, inclusi modelli cellulari semplici e complessi derivati da iPSC, e su modelli in vivo, integrando lo studio della componente genetica con l’analisi dell’influenza di fattori ambientali sulla patogenesi. Recentemente, in collaborazione con l’Unità di Aritmologia, il laboratorio ha avviato un trial clinico di fase II su pazienti con cardiomiopatia per testare un approccio di drug repurposing. Tra le malattie oggetto di studio, il laboratorio si concentra prevalentemente sulla cardiomiopatia aritmogena (ACM), sulla cardiomiopatia dilatativa, su cardiomiopatie infiammatorie e sulla cardiomiopatia associata alla distrofia muscolare di Duchenne.

Progetti

  • Progetto 1

    La cardiomiopatia aritmogena (ACM) è una malattia genetica del cuore che porta a gravi aritmie, scompenso e morte improvvisa, soprattutto nei giovani. Le terapie attuali sono solo sintomatiche e non fermano la progressione della malattia. Studi recenti hanno mostrato che alti livelli di oxLDL nel sangue sono associati a forme più gravi di ACM e che Atorvastatina può prevenire la malattia nei modelli di malattia. Per verificare se Atorvastatina rallenta l’ACM anche nei pazienti, è stato avviato lo studio clinico SEARCH, uno studio randomizzato, controllato con placebo, in doppio cieco su 102 pazienti con ACM trattati per 18 mesi. L’obiettivo primario è valutare il cambiamento della funzione ventricolare destra. Saranno esaminati anche aritmie, parametri ECG, imaging e biomarcatori. SEARCH fornirà le prime prove cliniche sull’efficacia dell’atorvastatina nel modificare la progressione dell’ACM, aprendo la strada a nuove terapie mirate.

    Progetto 2

    Lo studio dei meccanismi alla base delle patologie cardiache, necessita di modelli in vitro in grado di rappresentare la complessità del sistema cuore, le molteplici interazioni tra i diversi sottotipi cellulari che vi risiedono e l’effetto delle condizioni ambientali (e.g. la matrice extracellulare che si modifica per effetto della patologia e la risposta alla somministrazione di farmaci). La progettazione di sistemi in vitro avanzati è una linea di ricerca in continua evoluzione. A questo proposito è stato messo a punto un metodo innovativo, che permette di ottenere organoidi cardiaci, piccole strutture 3D (mezzo millimetro di diametro), in grado di ricapitolare la multicellularità del tessuto cardiaco e la sua complessa organizzazione geometrica (e.g. la presenza di camere), con un approccio high-thorughput, dai costi contenuti, permettendo di misurare con metodi non distruttivi parametri descrittivi della funzionalità degli organoidi in risposta alla somministrazione di trattamenti farmacologici. Grazie a questo modello è possibile valutare effetti di cardiotossicità di farmaci o riprodurre caratteristiche fondamentali di cardiomiopatie di origine genetica, la cui complessità non riesce ancora ad essere del tutto rappresentata dai modelli in vitro più tradizioni o dai modelli animali, quali, per esempio la ACM.

    Progetto 3

    La distrofia muscolare (DM) è una malattia genetica dovuta a mutazioni del gene della distrofina. Le forme principali sono la Distrofia di Duchenne, più grave e a esordio precoce, e la Distrofia di Becker, a decorso più variabile e tardivo. Entrambe compromettono muscolo scheletrico e cuore, riducendo la sopravvivenza. I progressi terapeutici hanno allungato l’aspettativa di vita, ma hanno reso la cardiomiopatia una delle principali cause di morte. Identificare i meccanismi che stanno alla base dello sviluppo e della variabilità della cardiomiopatia in pazienti affetti da distrofia muscolare risulta essere fondamentale e per questo il nostro progetto ha come obiettivo la generazione di linee di cellule staminali pluripotenti indotte (in collaborazione con la iPSC Facility for Cardiac Modelling and Function) derivanti da pazienti Duchenne, il loro differenziamento in cardiomiociti e l’analisi dei fenotipi cardiaci. Successivamente i risultati ottenuti in vitro verranno correlati con i dati clinici dei pazienti specifici da cui sono state generate le iPSC. Questo consentirà di chiarire i meccanismi alla base della cardiomiopatia, con l’obiettivo di identificarne possibili target terapeutici e, potenzialmente, di individuare marcatori predittivi del suo sviluppo.

migliori pubblicazioni negli ultimi 3 anni

    • Analysis of effector/memory regulatory T cells from arrhythmogenic cardiomyopathy patients identified IL-32 as a novel player in ACM pathogenesis. Soussi S, Maione AS, Lefèvre L, Pizzinat N, Iacovoni J, Gonzalez-Fuentes I, Cussac D, Iengo L, Santin Y, Tundo F, Tondo C, Pompilio G, Parini A, Douin-Echinard V, Sommariva E. Cell Death Dis. 2025;16(1):87. doi: 10.1038/s41419-025-07364-y.PMID: 39934117
    • Cardiomyocyte and stromal cell cross-talk influences the pathogenesis of arrhythmogenic cardiomyopathy: a multi-level analysis uncovers DLK1-NOTCH pathway role in fibro-adipose remodelling. Maione AS, Iengo L, Sala L, Massaiu I, Chiesa M, Lippi M, Ghilardi S, Florindi C, Lodola F, Zaza A, Tondo C, Schiavone M, Banfi C, Pompilio G, Poggio P, Sommariva E. Cell Death Discov. 2024;10(1):484. doi: 10.1038/s41420-024-02232-8.PMID: 39609399
    • Omics Analyses of Stromal Cells from ACM Patients Reveal Alterations in Chromatin Organization and Mitochondrial Homeostasis. Lippi M, Maione AS, Chiesa M, Perrucci GL, Iengo L, Sattin T, Cencioni C, Savoia M, Zeiher AM, Tundo F, Tondo C, Pompilio G, Sommariva E. Int J Mol Sci. 2023;24(12):10017. doi: 10.3390/ijms241210017.PMID: 37373166
    • Ca2+ dysregulation in cardiac stromal cells sustains fibro-adipose remodeling in Arrhythmogenic Cardiomyopathy and can be modulated by flecainide. Maione AS, Faris P, Iengo L, Catto V, Bisonni L, Lodola F, Negri S, Casella M, Guarino A, Polvani G, Cerrone M, Tondo C, Pompilio G, Sommariva E, Moccia F.J Transl Med. 2022;20(1):522. doi: 10.1186/s12967-022-03742-8.PMID: 36371290
    • Spectrum of Rare and Common Genetic Variants in Arrhythmogenic Cardiomyopathy Patients.
    • Lippi M, Chiesa M, Ascione C, Pedrazzini M, Mushtaq S, Rovina D, Riggio D, Di Blasio AM, Biondi ML, Pompilio G, Colombo GI, Casella M, Novelli V, Sommariva E. Biomolecules. 2022;12(8):1043. doi: 10.3390/biom12081043.PMID: 36008935
    • An in vitro model for cardiac organoid production: The combined role of geometrical confinement and substrate stiffness. Santoro R, Piacentini L, Vavassori C, Benzoni P, Colombo GI, Banfi C, Barbuti A, Pompilio G.Mater Today Bio. 2025;31:101566. doi: 10.1016/j.mtbio.2025.101566. eCollection 2025 Apr. PMID: 40061214

Staff

  • Rosaria Santoro, PhD

    Yohan Santin, PhD

    Davide Rovina, PhD

    Melania Lippi, PhD

    Lara Iengo, PhD student

    Sofia Milasi, PhD student

    Riccardo Risigo MSc

    Aurora Lualdi, Msc

    Edoardo Garavaglia, MSc

    Flavia Bruttini, MD

    Elisabetta Ceravolo, Infermiera Ricerca