Harnessing the Power of -Omics to Uncover Novel Targets of Investigation in Mitochondrial Disorders

Methylmalonic acidemia (MMA), propionic acidemia (PA), and Barth syndrome (BTHS) are three inborn errors of intermediary mitochondrial metabolism where the primary metabolic defects are well defined, but there is limited knowledge of the downstream cellular effects thus limiting development of novel therapeutics. Using hypothesis-generating untargeted proteomics and metabolomics in cellular models of these disorders, we identified and functionally confirmed novel areas of cellular pathogenicity. In patient and CRISPR/Cas9-edited cells modeling MMA and PA, we demonstrated increased abundance of proteins and metabolites involved in serine synthesis and thiol metabolism. We functionally confirmed these findings with flux metabolomics and identified an increase in de novo serine biosynthesis, serine transport, and abnormal downstream tricarboxylic acid (TCA) cycle utilization. Together, we identified serine metabolism as a novel target of cellular pathogenesis in MMA and PA, and a potential new target for therapeutic investigation. In patient and CRISPR/Cas9-edited cells that we validated as a new model of BTHS, we identified abnormal regulation of proteins associated with two distinct pathways: mitochondrial respiratory chain complex I (CI), mitochondrial quality control. We confirmed reduced expression, abundance, and activity of CI, as well as increased abundance and activity of PARL, a rhomboid protein involved in the regulation of mitophagy and apoptosis. By modulating cardiolipin (CL), the phospholipid affected in BTHS, via phospholipase inhibitor bromoenol lactone and the CL targeted SS-peptide, SS-31, we showed that each is able to remediate abnormalities in CI abundance as well as PARL activity. Together, we further delineated a previously described pathway, mitochondrial respiratory chain CI, and identified a novel pathway for further investigation, mitochondrial quality control. We conclude that untargeted studies harnessing the power of -omics has the ability to uncover novel pathways of investigation in IEMs providing alternative targets for therapeutic interventions

Rapporto sul fenomeno di uso e abuso di sostanze stupefacenti nella Regione Abruzzo. Anno 2006

Report on the state of legal and illegal substances use in the territory of the Region AbruzzoIl report analizza il fenomeno delle dipendenze nel territorio della ASL Milano 2. La descrizione del fenomeno si sviluppa intorno all\u27analisi degli indicatori individuati dall\u27Osservatorio Europeo delle Dipendenze di Lisbona (OEDT): 1) uso di sostanze nella popolazione generale (questo indicatore va a rilevare i comportamenti nei confronti di alcol e sostanze psicoattive da parte della popolazione generale; 2) prevalenza d\u27uso problematico delle sostanze psicoattive; 3) domanda di trattamento degli utilizzatori di sostanze; 4) mortalit? degli utilizzatori di sostanze; 5) malattie infettive. Altri due importanti indicatori che si stanno sviluppando, e che vengono qui illustrati, sono l\u27analisi delle Schede di Dimissione Ospedaliera (SDO) e gli indicatori relativi alle conseguenza sociali dell\u27uso di droghe (criminalit? droga correlata). Inoltre sono state applicate diverse metodologie standard di stima sia per quantificare la quota parte sconosciuta di utilizzatori di sostanze che non afferiscono ai servizi, sia per identificarne alcune caratteristiche

Characterization of compound 584, an Abl kinase inhibitor with lasting effects

Background: Resistance to imatinib is an important clinical issue in the treatment of Philadelphia chromosomepositive leukemias which is being tackled by the development of new, more potent drugs, such as the dual Src/Abl tyrosine kinase inhibitors dasatinib and bosutinib and the imatinib analog nilotinib. In the current study we describe the design, synthesis and biological properties of an imatinib analog with a chlorine-substituted benzamide, namely compound 584 (cmp-584). Design and Methods: To increase the potency, we rationally designed cmp-584, a compound with enhanced shape complementarity with the kinase domain of Abl. cmp-584 was synthesized and characterized in vitro against a panel of 67 serine/threonine and tyrosine kinases using radioactive and enzyme-linked immunosorbent kinase assays. We studied inhibitory cellular activity using Bcr/Abl-positive human cell lines, murine transfectants in proliferation experiments, and a murine xenotransplanted model. Kinase assays on isolated Bcr/Abl protein were also performed. Finally, we used a wash-out approach on whole cells to study the binding kinetics of the inhibitor. Results: cmp-584 showed potent anti-Abl activity both on recombinant protein (IC50: 8 nM) and in cell-based assays (IC50: 0.1-10 nM). The drug maintained inhibitory activity against platelet-derived growth factor receptors and c-KIT and was also active against Lyn (IC50: 301 nM). No other kinase of the panel was inhibited at nanomolar doses. cmp-584 was 20- to 300-fold more active than imatinib in cells. This superior activity was evident in intact cells, in which full-length Bcr-Abl is present. In vivo experiments confirmed the activity of cmp-584. Wash-out experiments showed that short exposure to the drug impaired cell proliferation and Bcr-Abl phosphorylation for a substantially longer period of time than imatinib. Conclusions: The present results suggest a slower off-rate (dissociation rate) of cmp-584 compared to imatinib as an explanation for the increased cellular activity of the former. ©2008 Ferrata Storti Foundation

Rapporto sul fenomeno di uso ed abuso di sostanze stupefacenti nella Regione Abruzzo. Anno 2005.

Report on the state of legal and illegal substances use in the territory of Abruzzo RegionIl report analizza il fenomeno delle dipendenze nel territorio della Regione Abruzzo. La descrizione del fenomeno si sviluppa intorno all\u27analisi degli indicatori individuati dall\u27Osservatorio Europeo delle Dipendenze di Lisbona (OEDT): 1-uso di sostanze nella popolazione generale (questo indicatore va a rilevare i comportamenti nei confronti di alcol e sostanze psicoattive da parte della popolazione generale); 2-prevalenza d\u27uso problematico delle sostanze psicoattive; 3-domanda di trattamento degli utilizzatori di sostanze; 4-mortalit? degli utilizzatori di sostanze; 5-malattie infettive. Altri due importanti indicatori che si stanno sviluppando, e che vengono qui illustrati, sono l\u27analisi delle Schede di Dimissione Ospedaliera (SDO) e gli indicatori relativi alle conseguenza sociali dell\u27uso di droghe (criminalit? droga correlata). Inoltre sono state applicate diverse metodologie standard di stima sia per quantificare la quota parte sconosciuta di utilizzatori di sostanze che non afferiscono ai servizi, sia per identificarne alcune caratteristiche

Il fenomeno delle dipendenze nella regione Abruzzo. Rapporto anno 2010

-Il Report analizza il fenomeno delle dipendenze nella regione Abruzzo. La descrizione del fenomeno si sviluppa intorno all\u27analisi degli indicatori individuati dall\u27Osservatorio Europeo delle Dipendenze di Lisbona (OEDT): 1-uso di sostanze nella popolazione generale (questo indicatore va a rilevare i comportamenti nei confronti di alcol e sostanze psicoattive da parte della popolazione generale); 2-prevalenza d\u27uso problematico delle sostanze psicoattive; 3-domanda di trattamento degli utilizzatori di sostanze; 4-mortalit? degli utilizzatori di sostanze; 5-malattie infettive. Altri due importanti indicatori che si stanno sviluppando, e che vengono qui illustrati, sono l\u27analisi delle Schede di Dimissione Ospedaliera (SDO) e gli indicatori relativi alle conseguenza sociali dell\u27uso di droghe (criminalit? droga correlata). Inoltre sono state applicate diverse metodologie standard di stima sia per quantificare la quota parte sconosciuta di utilizzatori di sostanze che non afferiscono ai servizi, sia per identificarne alcune caratteristiche

Rapporto sul fenomeno di uso e abuso di sostanze stupefacenti nella Regione Abruzzo. Anno 2007.

Report on the state of legal and illegal substances use in the territory of Abruzzo Region.Il report analizza il fenomeno delle dipendenze nel territorio della Regione Abruzzo. La descrizione del fenomeno si sviluppa intorno all\u27analisi degli indicatori individuati dall\u27Osservatorio Europeo delle Dipendenze di Lisbona (OEDT): 1-uso di sostanze nella popolazione generale (questo indicatore va a rilevare i comportamenti nei confronti di alcol e sostanze psicoattive da parte della popolazione generale); 2-prevalenza d\u27uso problematico delle sostanze psicoattive; 3-domanda di trattamento degli utilizzatori di sostanze; 4-mortalit? degli utilizzatori di sostanze; 5-malattie infettive. Altri due importanti indicatori che si stanno sviluppando, e che vengono qui illustrati, sono l\u27analisi delle Schede di Dimissione Ospedaliera (SDO) e gli indicatori relativi alle conseguenza sociali dell\u27uso di droghe (criminalit? droga correlata). Inoltre sono state applicate diverse metodologie standard di stima sia per quantificare la quota parte sconosciuta di utilizzatori di sostanze che non afferiscono ai servizi, sia per identificarne alcune caratteristiche

Il Fenomeno delle Dipendenze nella Regione Abruzzo. Rapporto Anno 2009

Report on the state of legal and illegal substances use in the territory of Abruzzo RegionIl Report analizza il fenomeno delle dipendenze nella Regione Abruzzo. La descrizione del fenomeno si sviluppa intorno all\u27analisi degli indicatori individuati dall\u27Osservatorio Europeo delle Dipendenze di Lisbona (OEDT): 1-uso di sostanze nella popolazione generale (questo indicatore va a rilevare i comportamenti nei confronti di alcol e sostanze psicoattive da parte della popolazione generale); 2-prevalenza d\u27uso problematico delle sostanze psicoattive; 3-domanda di trattamento degli utilizzatori di sostanze; 4-mortalit? degli utilizzatori di sostanze; 5-malattie infettive. Altri due importanti indicatori che si stanno sviluppando, e che vengono qui illustrati, sono l\u27analisi delle Schede di Dimissione Ospedaliera (SDO) e gli indicatori relativi alle conseguenza sociali dell\u27uso di droghe (criminalit? droga correlata). Inoltre sono state applicate diverse metodologie standard di stima sia per quantificare la quota parte sconosciuta di utilizzatori di sostanze che non afferiscono ai servizi, sia per identificarne alcune caratteristiche

Sistema Integrato Multicentrico di Indicatori. Rapporto 2005. Provincia di Pescara

The SIMI (Integrated System of Indicators multicenter) Project contributes to the development of an integrated management of informative data streams related to drug addicted persons. This report analyzes the phenomenon of addiction on the territory of Pescara province through a description of the network services that provide care and rehabilitation of those addicted. Besides the characteristics of users of local services for addictions, has been developed the analysis of the subjects reported to the prefectures for use of illegal drugs and any action taken. Standard methods of estimation were also applied to quantify the proportion of users of substances that do not relate to services and to identify certain characteristics.Il Progetto SIMI (Sistema Integrato Multicentrico di Indicatori) intende contribuire allo sviluppo di una gestione integrata e sinergica dei flussi informativi relativi ai consumatori di sostanze stupefacenti afferenti alle diverse amministrazioni dello Stato. In linea con quanto proposto dall\u27Osservatorio europeo di Lisbona, per la descrizione e analisi del fenomeno connesso all\u27uso/abuso di sostanze, risulta di fondamentale importanza la possibilit? di ottenere informazioni esaustive e comparabili sulle persone che usano e/o abusano di sostanze psicotrope. Il presente rapporto analizza il fenomeno delle dipendenze sul territorio della provincia di Pescara attraverso la descrizione della rete dei servizi preposti alla cura e riabilitazione dei soggetti tossicodipendenti. Accanto alle caratteristiche degli utenti dei servizi territoriali per le dipendenze, ? stata sviluppata l\u27analisi dei soggetti segnalati alle Prefetture per uso di sostanze illegali e degli eventuali provvedimenti adottati. Sono state inoltre applicate metodologie standard di stima per quantificare la quota parte di utilizzatori di sostanze che non afferiscono ai servizi e per identificarne alcune caratteristiche

Increased male reproductive success in Ts65Dn “Down syndrome” mice

The Ts65Dn mouse is trisomic for orthologs of about half the genes on Hsa21. A number of phenotypes in these trisomic mice parallel those in humans with trisomy 21 (Down syndrome), including cognitive deficits due to hippocampal malfunction that are sufficiently similar to human that “therapies” developed in Ts65Dn mice are making their way to human clinical trials. However, the impact of the model is limited by availability. Ts65Dn cannot be completely inbred and males are generally considered to be sterile. Females have few, small litters and they exhibit poor care of offspring, frequently abandoning entire litters. Here we report identification and selective breeding of rare fertile males from two working colonies of Ts65Dn mice. Trisomic offspring can be propagated by natural matings or by in vitro fertilization (IVF) to produce large cohorts of closely related siblings. The use of a robust euploid strain as recipients of fertilized embryos in IVF or as the female in natural matings greatly improves husbandry. Extra zygotes cultured to the blastocyst stage were used to create trisomic and euploid embryonic stem (ES) cells from littermates. We developed parameters for cryopreserving sperm from Ts65Dn males and used it to produce trisomic offspring by IVF. Use of cryopreserved sperm provides additional flexibility in the choice of oocyte donors from different genetic backgrounds, facilitating rapid production of complex crosses. This approach greatly increases the power of this important trisomic model to interrogate modifying effects of trisomic or disomic genes that contribute to trisomic phenotypes