Insegnante
Laboratorio di Genetica
Cattedra Vi e John Adler per la ricerca sulle malattie neurodegenerative legate all'età
Le variazioni nei geni che ereditiamo dai nostri genitori assicurano che il cervello di ogni persona sia cablato in modo unico, determinando differenze nel modo in cui pensiamo, impariamo e ci comportiamo, nonché nella nostra suscettibilità ad alcune malattie mentali. Comprendere come geni e ambiente interagiscono per guidare questi processi è fondamentale per sviluppare metodi migliori per prevenire e curare malattie cerebrali, come l'Alzheimer, la depressione o la schizofrenia. Tuttavia, studiare il sistema nervoso umano a livello molecolare è impegnativo a causa della complessità del cervello e della difficoltà di ottenere neuroni umani vivi.
Rusty Gage si concentra sulla plasticità, l'adattabilità e la diversità osservate nel cervello. Ha dimostrato che, contrariamente a quanto si pensa da tempo, la creazione di nuovi neuroni (neurogenesi) avviene effettivamente nel cervello umano adulto e che l'arricchimento ambientale e l'esercizio fisico possono favorire questa crescita. Il suo laboratorio ha dimostrato che le cellule staminali neurali sono presenti nell'ippocampo adulto e possono dare origine a neuroni fisiologicamente attivi.
Inoltre, Gage ha scoperto che le sequenze di DNA mobili, denominate elementi mobili, sono attive durante la neurogenesi e portano al mosaicismo genomico (essendo composte da tipi di cellule geneticamente diverse); questa varietà genetica può contribuire alle diverse funzioni del cervello.
Di recente, un team di ricercatori del Salk Institute, guidato da Gage, ha ricevuto 19.2 milioni di dollari dall'American Heart Association-Allen Initiative per analizzare le interazioni tra proteine, geni, epigenetica, infiammazione e metabolismo che sono alla base dell'invecchiamento cerebrale in condizioni di salute e malattia. L'obiettivo del progetto è indagare i meccanismi del declino cognitivo e dell'Alzheimer per identificare nuove terapie e trattamenti.
Il laboratorio di Gage attualmente modella le malattie in laboratorio utilizzando cellule staminali umane. Riprogrammando cellule cutanee umane e altre cellule di pazienti con malattie neurologiche e psichiatriche in cellule staminali pluripotenti indotte e neuroni indotti, il suo lavoro sta decifrando la progressione e i meccanismi che portano a disturbi come la depressione e l'autismo.
Gage e i suoi colleghi hanno scoperto che il cervello umano può dare origine a nuovi neuroni nel corso della vita. Hanno anche scoperto che l'esercizio fisico e l'arricchimento cognitivo possono aumentare la capacità del cervello di generare più neuroni.
Utilizzando nuove tecnologie basate sulle cellule staminali, il suo team ha dimostrato che i neuroni generati dalle cellule della pelle delle persone affette da schizofrenia sono disfunzionali nelle prime fasi dello sviluppo, fornendo un suggerimento su come individuare e potenzialmente curare la malattia in fase precoce.
Sequenziando i genomi di singole cellule, Gage e collaboratori hanno dimostrato che le strutture genomiche dei singoli neuroni differiscono tra loro ancora più del previsto. Questo potrebbe aiutare a spiegare le differenze tra individui strettamente imparentati.
Laurea triennale, Università della Florida
Laurea Magistrale, Johns Hopkins University
Dottorato di ricerca, Johns Hopkins University
