Felice Amato
Fibrosi Cistica: genetica e caratterizzazione funzionale per una medicina di precisione

Felice Amato

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felice.amato@unina.it
Biosketch

Laureato in Scienze Biologiche con 110/110 e lode presso l’Università degli studi di Palermo, ha conseguito il Dottorato presso la European School of Molecular Medicine (SEMM), con un curriculum in genetica, trascorrendo buona parte di questo periodo di formazione presso il Laboratorio di Organogenesi e Genetica, dell’Hospital for Special Surgery nella città di New York, USA, dove si è interessato di regolazione dell’espressione genica e interazioni proteina-proteina, proteina-DNA. Presso il Dipartimento di Biochimica e Biotecnologie Mediche dell'Università di Napoli e il CEINGE Biotecnologie Avanzate ha partecipato a progetti di ricerca volti alla comprensione della regolazione trascrizionale e post-trascrizionale del gene CFTR, della caratterizzazione funzionale di mutazioni genetiche in diverse patologie ereditarie, come cloridorrea congenita, osteogenesi imperfetta e geni coinvolti nella predisposizione a malattie trombotiche. Nel 2016 ha conseguito la specializzazione in Biochimica Clinica.

Oggi è professore associato di Scienze Tecniche di Medicina di Laboratorio (MED/46), presso il Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche dell’Università di Napoli Federico II.

Si occupa dello sviluppo di metodologie per la valutazione funzionale della proteina CFTR, sia a fini di ricerca, diagnosi che screening farmacologico. In questo contesto, si avvale di cellule dell'epitelio nasale (hNEC) prelevate direttamente dai pazienti per studi di elettrofisiologia con camera di Ussing e non solo. Lavora anche a sistemi di modifica del genoma, basati sulla tecnologia Crispr/Cas9, con particolare attenzione all'efficienza e agli aspetti off-target di questa potente tecnologia. Inoltre, lavora allo sviluppo di biosensori per la rilevazione di marcatori di interesse diagnostico in campo microbiologico e della biochimica clinica in generale.

È socio della Società Italiana per lo studio della Fibrosi Cistica (SIFC) di cui è membro delle commissioni ricerca e genetica.

È socio della Società Italiana di Biochimica Clinica (SiBioC) e della Società Italiana Ricerca Traslazionale e Professioni Sanitarie (S.I.R.T.E.P.S.).

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Ricerca

La Fibrosi Cistica (FC) è la più comune e letale malattia autosomica recessiva tra la popolazione caucasica, con un’incidenza di 1:2500-3000 nati vivi. La patologia è dovuta all’alterazione del trasporto salino attraverso la porzione apicale delle cellule epiteliali di vari organi, come pancreas, polmoni, intestino, gonadi maschili, e fegato. Il gene Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR), che causa la patologia, è stato clonato nel 1989. Oggi, grazie all’analisi molecolare delle sole regioni codificanti del gene CFTR è possibile identificare mutazioni in circa il 95-97% degli alleli. La Fibrosi Cistica presenta un fenotipo clinico molto eterogeneo e le complicazioni patologiche a livello polmonare, epatico e gastrointestinali possono risultare estremamente variabili in pazienti che presentano la stessa mutazione ed anche in coppie di fratelli.

Noi ipotizziamo che mutazioni causative di FC o varianti genetiche che influenzano la variabilità clinica della malattia possono risiedere in regioni non codificanti del gene CFTR (regioni introniche, regioni 5’- 3’ UTR, regioni del promotore, etc), oltre che in geni modificatori.

Ad oggi, sono note più di 2000 varianti nel gene CFTR, di cui non è chiaro, per molte di queste, il loro effetto patogenetico, specialmente per quelle missenso. La situazione è più complicata in caso di mutazioni rare o nuove; soprattutto nelle consulenze genetiche come nel caso delle diagnosi prenatali. Inoltre, la possibilità di utilizzare nuove terapie mutazione-specifiche è strettamente correlata alla risposta del paziente. Per tutti questi motivi, nell’ottica di una medicina personalizzata, negli ultimi anni, ci siamo dedicati allo sviluppo di un modello cellulare “ex vivo”, prelevando il campione di cellule direttamente dal paziente, allo scopo di coadiuvare la diagnosi molecolare e la scelta terapeutica. L’utilizzo del modello “ex-vivo” di cellule epiteliali nasali (HNECs) è un importante e valido strumento di ricerca e di diagnosi nello studio della Fibrosi Cistica sia per verificare la patogenicità di una variante genica sia per determinare la responsività dei pazienti a specifici farmaci, evitando terapie costose, inutili e/o dannose per il paziente.

Linee di Ricerca
  1. Fibrosi Cistica: caratterizzazione di nuove varianti geniche nel gene CFTR e geni correlate tramite modelli in vitro ed ex vivo.
  2. Acidi nucleici peptidici (PNA) come potenziali amplificatori di CFTR per il trattamento della fibrosi cistica
  3. Biosensori per la rilevazione di marcatori di interesse diagnostico in campo microbiologico e della biochimica clinica in generale.
Le pubblicazioni più rilevanti
  1. Amato, F., Scudieri, P., Tomati, V., Comegna, M., Maietta, S., Manzoni, F., Di Lullo, A.M., De Wachter E., Vanderhelst E., Terlizzi V., Braggion C., Castaldo G., Galietta, L. J. V. (2019). Two CFTR mutations within codon 970 differently impact on the chloride channel functionality. Human Mutation, (February), 1–7.

 

  1. Terlizzi, V., Castaldo, G., Salvatore, D., Lucarelli, M., Raia, V., Angioni, A., Carnovale, V., Cirilli, N., Casciaro, R., Colombo, C., Di Lullo, A.M., Comegna, M., …  Zarrilli, F., Amato, F. (2017). Genotype-phenotype correlation and functional studies in patients with cystic fibrosis bearing CFTR complex alleles. Journal of Medical Genetics, 54(4), 224–235.

 

  1. Amato, F., Seia, M., Giordano, S., Elce, A., Zarrilli, F., Castaldo, G., & Tomaiuolo, R. (2013). Gene Mutation in MicroRNA Target Sites of CFTR Gene: A Novel Pathogenetic Mechanism in Cystic Fibrosis? PLoS ONE, 8(3), 4–9.

 

  1. Castaldo A, Cernera G, Iacotucci P, Cimbalo C, Gelzo M, Comegna M, Di Lullo AM, Tosco A, Carnovale V, Raia V, Amato F. TAS2R38 is a novel modifier gene in patients with cystic fibrosis. Sci Rep. 2020 Apr 2;10(1):5806. doi: 10.1038/s41598-020-62747-9. PMID: 32242045; PMCID: PMC7118092.

 

  1. Liguori R, Quaranta S, Di Fiore R, Elce A, Castaldo G, Amato F. A novel polymorphism in the PAI-1 gene promoter enhances gene expression. A novel pro-thrombotic risk factor? Thromb Res. 2014 Dec;134(6):1229-33. doi: 10.1016/j.thromres.2014.09.021. Epub 2014 Sep 28. PMID: 2528846