Programmi di ricerca
Programmi di ricerca
Programmi di ricerca
38° Ciclo - Bando di Concorso 2022/2023
• Studio del cross-talk tra i vari organi e meccanismi biomolecolari associati relati alla capacità di esercizio. Obiettivo identificare nuovi markers e possibili strategie terapeutiche nell paziente con ridotta capacità di esercizio.
• GBA e Malattia di Parkinson: Mutazioni a carico del gene GBA, rappresentano il principale fattore di rischio genetico per lo sviluppo della malattia di Parkinson. La tematica di ricerca proposta si basa sulla caratterizzazione del meccanismo molecolare alla base del processo neurodegenerativo nel Parkinson GBA dipendente con l’obiettivo di individuare small-molecules che agendo sull’enzima portino ad un recupero del danno neuronale.
• Strategie terapeutiche basate sui lipidi per ottimizzare l’efficacia dei farmaci innovativi per la cura della Fibrosi Cistica: Uno dei principali ostacoli nel recupero funzionale di CFTR risiede nella scarsa stabilità della proteina mutata sulla membrana cellulare. La proposta progettuale intende indagare la possibilità che la somministrazione esogena di lipidi, deficitari nelle cellule epiteliali bronchiali FC, possa aiutare al recupero funzionale di CFTR.
• Cause molecolari delle aritmie cardaiche: Identificazioni del ruolo funzionale di mutazioni del canale di sodio cardiaco assocaite al processo di dimerizzazione
• Farmaci bradicardizzanti puri: identificazione dei meccanismi d'azione associati all'inibizione del canali del pacemaker cardiaco
• Immunità innata nella co-infezione malaria-leismaniosi. La malaria e la leishmaniosi sono malattie parassitarie endemiche nelle regioni tropicali. Le due infezioni possono coesistere e influenzarsi nello stesso paziente con implicazioni sul decorso clinico delle due patologie. Lo scopo del progetto è di studiare il ruolo della coinfezione malaria-leishmaniosi in macrofagi e cellule dendritiche. Verranno in particolare esaminate l’espressione di molecole costimolatorie, la produzione di citochine e l’attivazione dell’inflammasoma.
• Approcci molecolari e filogenetici per lo studio di patogeni ad elevato impatto sociale e sanitario
• Studio di meccanismi molecolari che intervengono nella presentazione dell'antigene, regolando la risposta immune anti-virale (HIV e SARS-CoV-2) tramite caratterizzazione funzionale di: 1. polimorfismi dei geni anti-virali associati alla suscettibilità interindividuale alle infezioni 2. risposta immune innata/acquisita anti-virale 3. saggi di infezione in vitro (BSL3) e valutazione dell'espressione genica (RNAseq); 4. valutazioni di miRNA correlati all'attività anti-virale e del sistema immunitario
• Isolamento di nuovi fagi per il trattamento di infezioni da Staphylococcus aureus farmaco-resistenti e/o biofilm-correlate
• Asse microbiota-intestino-cervello: identificazione di un profilo microbico per lo studio di nuovi approcci terapeutici
• Questa linea di ricerca esplorerà le basi dell’imaging cerebrale, della neurotrasmissione e della cognitività delle malattie psichiatriche maggiori come i disturbi degli spettri psicotici, dell’umore e d’ansia, con particolare attenzione alla connettività cerebrale e alle dimensioni prefronto-limbiche neuropsicologiche e neuromodulatorie. Esempi su come analizzare ed integrare dati multimodali e multisorgente di origine neuroradiologica, neurofisiologica e neuropsicologica saranno implementati ed anche su come essi possano essere traslazionati nella pratica clinica per migliorare la conoscenza della patofisiologia, diagnosi, prognosi e trattamento di queste malattie psichiatriche maggiori.
• Biomarcatori associati alla diagnosi di Schizofrenia e Disturbi dell’Umore: fattori epigenetici, infiammatori e ormonali legati all’eziologia e prognosi di queste condizioni psichiatriche
• L'angioedema ereditario da deficit di C1-inibitore (C1-INH-HAE) è una malattia genetica rara e potenzialmente fatale, caratterizzata da edema localizzato del tessuto sottocutaneo e sottomucoso. L’HAE è il paradigma dei Disordini Parossistici della Permeabilità (PPD), condizioni patologiche caratterizzate da un aumento improvviso, ricorrente, ma reversibile della permeabilità endoteliale senza danno infiammatorio, degenerativo o ischemico. Data la posizione centrale dell'endotelio nei PPD, il progetto affronterà il ruolo dell'interazione tra cellule endoteliali e C1-INH nell’eziologia dell'HAE.
• Verso la costruzione di canali ionici attivabili con stimoli esterni safe: interferenza strutturale tra canale e membrana ospitante. A cascata di un programma di ricerca più ampio, supportato dall'appena concluso ERC noMAGIC, volto alla costruzione di canali comandabili con stimoli esterni non nocivi per la salute, si propone di studiare gli aspetti strutturali dell’interazione canale-membrana, in parallelo alla elettrofisiologia. Lo studio si svolgerà presso il dipartimento BIOMETRA di UNIMI e presso laboratori e Large Scale Facilities in Europa. Il progetto sarà condotto in collaborazione con i gruppi di ricerca di elettrofisiologia a Milano e a Darmstadt.
• Basi molecolari di malattie neurodegenerative. Si studieranno le caratteristiche strutturali e di interazione di proteine coinvolte, nelle loro forme native o mutate, in processi elementari alla base di malattie degenerative del sistema nervoso, centrale o periferico, ad esempio abeta (AD), tau (tauopatie), TDP43 (SLA). Il progetto sarà condotto presso il dipartimento BIOMETRA di UNIMI e presso le Large Scale Facilities Europee in collaborazione con l’Istituto Farmacologico Mario Negri di Milano.
• L'accumulo di mutazioni genetiche nelle cellule epiteliali intestinali e una risposta immunitaria procarcinogena locale guidano la sequenza da adenoma a carcinoma colorettale (CRC). Sebbene i batteri intestinali siano coinvolti, come alterazioni della composizione del microbiota intestinale (disbiosi) contribuiscono a questo processo è scarsamente definito. Questo progetto intende caratterizzare il quadro metabolico locale generato dai batteri disbiotici che colonizzano gli adenomi attraverso un approccio multi-omico.
• Ruolo delle vescicole extracellulari (EVs) nella modulazione di processi patologici
• Ruolo del metabolismo (sfingo)lipidico nei processi fibrotici in pazienti affetti da glaucoma
• Gli obiettivi della linea di ricerca sono di indagare i meccanismi di apprendimento motorio. La prima fase delle attività si focalizzerà sugli effettti comportamentali e biologici indotti dell’attività motoria nel soggetto sano. La fase principale verterà invece sull’effetto del trattamento riabilitativo sul riapprendimento motorio in soggetti affetti da patologie neurologiche degenerative e non degenerative.
• Organizzazione centrale del controllo posturale associato al movimento volontario, in soggetti sani o affetti da disturbi del movimento.
• Studio dei meccanismi biochimici e molecolari del ruolo dell’oligosaccaride del Gm1 come regolatore delle funzioni neuronali per contrastare gli aspetti multifattoriali delle malattie neurodegenerative complesse. In particolare si vogliono identificare i meccanismi biochimici che legano la neurodegenerazione all’accumulo di proteine tossiche (i.e. alpha-sinucleina), alla disfunzione mitocondriale e all’attivazione di glia/microglia, con particolare riguardo alla malattia di Parkinson
• Ruolo dell’inflammasoma e della fagocitosi nella patogenesi delle malattie neurodegenerative con attenzione su Alzheimer, Sclerosi Multipla e Parkinson. Esperimenti ex vivo su cellule di pazienti permetteranno di verificare l’efficacia di molecole di neosintesi in grado di down-regolare l’attivazione del complesso inflammasoma NLRP3 e di ridurre la piroptosi e la produzione di IL-1β e di IL18 e di ripristinare la funzionalità fagocitica mediante attivazione del recettore TREM2 come possibili nuove terapie.
• Studi in vivo sul metabolismo energetico umano modulato dall'esercizio per analizzare le risposte anti-infiammatorie immunomodulatorie nelle condizioni dismetaboliche. In particolare, verranno affrontati test incrementali in soggetti normo-peso, sovrappeso, obesi e atleti, per raccogliere indicazioni cliniche e determinanti metaboliche collegate al metabolismo energetico.
• Studio eziopatogenetico e ricerca traslazionale applicata alle malattie neuromuscolari e neurodegenerative. Le malattie neuromuscolari e neurodegenerative rappresentano una vasta categoria di patologie ad elevata disabilità e mortalità. Nuovi approcci terapeutici molecolari stanno cambiando la prognosi di alcune di esse. Il progetto avrà come tematica lo studio eziopatogenetico e lo sviluppo di ulteriori nuovi approcci terapeutici di terapia genica e molecolare, applicati a modelli in vitro e in vivo di queste patologie
• Il cross-talk tra osso e paratiroidi è oggetto della ricerca della prof.ssa Corbetta. Il PTH rilasciato dalle paratiroidi modula il metabolismo osseo, meno noto il ruolo delle sostanze bioattive rilasciate dalle cellule ossee sulla funzione paratiroidea. Il progetto analizzerà l’effetto delle molecole bioattive prodotte dagli osteoblasti sulle cellule paratiroidee. Sarà realizzato in colture cellulari derivate da tumori paratiroidei umani, investigando i recettori delle diverse molecole bioattive e le vie di signalling che modulano la secrezione di PTH e la proliferazione cellulare.
• Sviluppo di approcci terapeutici cellulari e molecolari per le malattie del motoneurone. L’assenza ad oggi di strategie terapeutiche efficaci per il trattamento di patologie disabilitanti e spesso fatali come le malattie del motoneurone rende necessaria una continua ricerca in questo ambito. Il progetto riguarderà lo studio dei meccanismi molecolari patogenetici e/o lo sviluppo di nuovi approcci di terapia e molecolare attraverso l’utilizzo di modelli in vitro paziente-specifici 2D (motoneuroni derivati da cellule staminali pluripotenti indotte) e 3D (organoidi di sistema nervoso centrale).
• Le calcificazioni vascolari (CV) sono causa di patologia cardiovascolare nei soggetti affetti da insufficienza renale cronica di stadio avanzato (uremia). Lo scopo di questo progetto è di studiare in vitro l'effetto di tossine uremiche sulle cellule endoteliali e muscolari lisce di aorta e di mettere a punto un nuovo modello di co-coltura di cellule muscolari ed endoteliali, al fine di comprendere i meccanismi patogenetici alla base delle CV in uremia.
• Studio dell’infettività e della severità di SARS-CoV-2 sulla base delle varianti isolate. Obiettivo primario del progetto: Isolamento da campioni biologici, identificazione e caratterizzazione molecolare di SARS-CoV-2. Obiettivi secondari: studio del tropismo cellulare in vitro, e del meccanismo patogenetico delle varianti isolate, caratterizzazione dell’attività neutralizzante dei sieri e/o dei vaccini nei confronti delle diverse varianti virali.
• Approccio tridimensionale quantitativo alla valutazione della morfologia craniofacciale nelle persone sane o con patologie associate a dismorfismo
• Analisi morfofunzionale dell'interazione tra molecole esogene e barriera intestinale responsabile di patologie cutanee su base infiammatoria
• Analisi morfologica e molecolare della barriera epidermica in seguito a stimoli esogeni di natura fisica e chimica
• Caratterizzazione dei meccanismi immunitari coinvolti nella risposta contro infezioni virali (HIV, HTLV-1, SARS-CoV-2) e identificazione di possibili contromisure. Il progetto prevede: 1. caratterizzazione della risposta immunologica. 2. caratterizzazione di fattori legati alla progressione dell’infezione e replicazione virale. 3. identificazione di possibili interventi con riposizionamento di farmaci approvati e nuove strategie.
• Identificazione e validazione funzionale di nuovi geni candidati in pazienti con malattie endocrine rare mediante approccio molecolare combinato di analisi NGS (WES, targeted, WGS): studi in vitro e /o in vivo. Messa a punto di colture di sferoidi da tessuto normale e neoplastico per testare l’efficacia di nuovi farmaci. Identificazione dei meccanismi alla base della resistenza al radioiodio in tumori avanzati della tiroide.
• Progetto "Biobanca Digitale". L’Unità di Biobanca per la Medicina Traslazionale e Digitale (Biobank for Translational and Digital Medicine) dell’Istituto Europeo di Oncologia (IEO) costituisce un punto di riferimento per le biobanche. Questa linea di ricerca si pone l’obiettivo di integrare la digitalizzazione istologica di biomateriali neoplastici con dati genetici e molecolari mediante l’utilizzo di reti neurali e algoritmi di deep learning, in collaborazione con gruppi di ricerca nazionali e internazionali ed aziende attive nei settori biotecnologico e digitale.
• Progetto "HEROES" (HER2-lOw in brEaSt cancer). Caratterizzazione molecolare multidimensionale del carcinoma della mammella HER2-low. Questo progetto si svolgerà presso l'Istituto Europeo di Oncologia (IEO) e integrera' tecniche di digital pathology, proteomica e sequeziamento NGS su tessuto tumorale e biopsie liquide (DNA libero circolante) al fine di identificare nuovi biomarcatori per il trattamento di pazienti con carcinoma della mammella che presentano bassi livelli di espressione di HER2.
• Caratterizzazione dell’effetto della matrice extracellulare, del tumor microenvironment e dell’organizzazione 3D sulla progressione dei carcinomi
• Studio del turnover del collagene e dell’espressione di geni e proteine coinvolti nei meccanismi di rimodellamento della matrice extracellulare nei tessuti connettivi di diversi organi in condizioni fisiologiche, patologiche, e dopo trattamento farmacologico.
• Ipertensione, fibrosi cardiaca e dieta: focus sul crosstalk cellulare e signaling sfingolipidico nel cuore di topi ipertesi knockout per l'Emilina 1 monitorando la composizione proteica e sfingolipidica negli estratti di tessuto cardiaco e in cardiomiociti derivati da hiPSC. Gli obiettivi saranno raggiunti mediante analisi LC-MS/MS per proteine e sfingolipidi seguita da validazione. Saranno utilizzati strumenti bioinformatici avanzati per l'interpretazione di dati prodotti. Il progetto fornirà una migliore comprensione dei meccanismi che contribuiscono alla fibrosi cardiaca.
• Analisi molecolari e cellulari di malattie genetiche rare (cromatinopatie) per lo studio della base molecolare della senescenza cellulare. Il progetto ha lo scopo di identificare i meccanismi patogenetici osservati nelle cromatinopatie e anche nelle malattie legate alla senescenza, ponendo le basi per lo studio di un approccio terapeutico per queste malattie.
• Genetica delle malattie mitocondriali (MM). Le MM sono un gruppo di malattie con elevata eterogeneità clinica e molecolare, causate da mutazioni nel DNA mitocondriale o nel DNA nucleare. Nuove tecnologie di sequenziamento hanno migliorato l'analisi mutazionale delle MM. Questo studio ha lo scopo di sfruttare nuovi approcci (ad es. long reads NGS, sequenziamento dell'RNA, trascrittomica su singole cellule) per aumentare il tasso diagnostico e accelerare la scoperta di nuovi geni-malattia.
• Analisi morfologica e metrica dello scheletro: studio della variabilità biologica in ambito clinico, chirurgico e antropologico
• Metabolismo e signaling degli sfingolipidi come bersaglio terapeutico in cellule tumorali. Il progetto di ricerca si propone di studiare i meccanismi di trasduzione del segnale sfingolipide-mediati in processi fisio-patologici con lo scopo di identificare bersagli per lo sviluppo di innovative ed efficaci terapie contro i tumori. In particolare verranno indagati metabolismo e proprietà funzionali di specifici mediatori sfingoidi nella tumorigenicità di cellule tumorali e/o staminali tumorali.
• Approccio integrato per la caratterizzazione dei fattori di virulenza e resistenza batterica, dell'immunità dell'ospite e del microbiota nelle infezioni severe e nel paziente critico: identificazione di possibili target di intervento. Il progetto prevede la caratterizzazione tramite sequenziamento del genoma batterico con identificazione dei fattori di virulenza e resistenza, lo studio dell'immunità innata e adattativa e l'analisi del microbiota (intestinale e respiratorio).
• Ricerca traslazionale su materiale biologico di pazienti COVID-19 per comprendere i meccanismi di malattia e identificare i bersagli terapeutici per fronteggiare future epidemie. Obiettivo: indagare le caratteristiche immunologiche, genetiche ed epigenetiche dei pazienti con infezione acuta da SARS-CoV-2 e le caratteristiche molecolari del virus, per comprendere i meccanismi di malattia e i fattori dell'ospite associati ai diversi gradi di severità clinica. Migliorare la pratica clinica nella gestione della malattia, identificare possibili bersagli terapeutici e di prevenzione vaccinale.
• Studio dei meccanismi alla base del cross-talk tra le cellule tumorali e il loro microambiente. Si intende valutare il ruolo degli esosomi e del loro cargo molecolare in questo cross-talk. L'obiettivo è identificare markers e possibili targets molecolari di nuove strategie terapeutiche
• Fattori ambientali e genetici influenzano fortemente la patogenesi e l’evoluzione della steatosi epatica non-alcolica (NAFLD). Nel progetto sarà valutato l’impatto di varianti genetiche, modificazioni epigenetiche e apporto nutrizionale sul danno epatico e comorbidità cardiovascolari in pazienti con diagnosi istologica di NAFLD, in modelli in vitro geneticamente modificati mediante tecniche di CRISPR-Cas9 e in modelli murini di steatosi epatica. Lo studio sarà implementato con tecniche omiche che permettono di definire dei marcatori non invasivi per l’identificazione dei pazienti a rischio di malattia progressiva.
• Utilizzo clinico dello studio del sistema nervoso autonomo per l'ottimizzazione dei programmi di allenamento in atleti di elite e per la prescrizione dell'esercizio fisico in soggetti con patologie cardiometaboliche ed oncologiche
• Utilizzo dello stile di vita (con particolare focus su esercizio fisico) come strumento di sostenibilità per l'individuo, ambiente e società, migliorando benessere e riducendo fattori di rischio per patologie corniche degenrative
• The cytoskeleton protein filamin A (FLNA) plays a crucial role in endocrine tumors behaviour, regulating responsiveness to pharmacological therapy and invasiveness. The aim of the present project is to test the effects of a recently discovered FLNA inhibitor, PTI-125, on cell proliferation and on the expression/function of the receptors target of pharmacological therapy that are regulated by FLNA in different endocrine tumors (pituitary, adrenocortical and medullary thyroid tumors).
• The immune etiopathogenesis of Graves’ disease (GD) and orbitopathy (GO) still needs to be elucidated and T helper 17, T follicular helper and T regulatory cells seem to play a key role. Current treatments for GD target the thyroid and those for GO are based on steroids, which have a large immunosuppressive spectrum and several side effects. The aim of this project is to analyse the lymphocytes resident in target organs of GD and GO, much more specific than those blood derived, to clarify their alterations and individuate possible novel target of immunotherapies.
• Ruolo delle coesine nei tumori. Lo scopo del progetto è la valutazione funzionale del ruolo delle mutazioni nei geni delle coesine nell’eziologia dei tumori, con particolare focus sugli aspetti terapeutici.
• Le basi molecolari delle malattie neurodegenerative dipendenti dall'aggregazione proteica: studio dei requisiti strutturali e dinamici per l'interazione proteina-oligosaccaride che media l'aggregazione e la deposizione di proteine.
• Fin dalla sua nascita, la nanomedicina ha trovato grande applicazione nello sviluppo di nuove strategie per la diagnosi e la terapia del cancro, grazie alla capacità delle nanoparticelle di ottimizzare la biodistribuzione e l’accumulo al sito target di farmaci o di traccianti diagnostici somministrati per via sistemica, migliorandone il rapporto tra efficacia e tossicità e/ o tra segnale e rumore di fondo. Obiettivo di questo progetto di ricerca è lo sviluppo di nanoparticelle proteiche che presentino un homing naturale verso il tessuto tumorale, per veicolare farmaci antitumorali o traccianti fluorescenti, migliorandone l’indice terapeutico e l’accuratezza diagnostica, riducendone la tossicità dovuta all’off-targeting e limitando l’insorgenza di farmaco-resistenza. Le nanoparticelle sviluppate verranno caratterizzate dal punto di vista chimico e strutturale e ne verrà studiata in vivo ed in vitro l’interazione con i sistemi biologici.
• Analisi in tempo reale della traiettoria del centro di massa corporeo per l’identificazione di caratteristiche/anomalie individuali locomotorie.
• Molecular profiling di tumori solidi: Messa a punto di sistemi di Next Generation Sequencing per la profilazione di DNA e RNA di tumori solidi (tumori polmonari e della prostata) per evidenziare mutazioni in geni driver di tumorigenesi targettabili da terapia ed evidenziare alterazioni germinali che possono essere di predisposizione genetica alla suscettibilità al cancro
• Studio del ruolo antitumorale di differenti composti naturali in modelli “in vitro” di tumori umani e dei meccanismi molecolari coinvolti, al fine di individuare nuovi bersagli molecolari per future strategie terapeutiche.
• Il ruolo di ferro e eme nella patogenesi della disfunzione vascolare nelle emoglobinopatie. Grazie all’avanzamento delle opzioni terapeutiche, l'aspettativa di vita dei pazienti con emoglobinopatia è aumentata notevolmente negli ultimi decenni con conseguente comparsa di nuove complicanze, comprese quelle legate all'età. Secondo dati recenti, eme e ferro contribuiscono alla disfunzione vascolare e alla progressione dell'aterosclerosi. Lo scopo di questo studio è di indagare la disfunzione vascolare e il rischio cardiovascolare in pazienti con emoglobinopatie concentrandosi sul ruolo del ferro e dell'eme.
• Le vie del rigetto e prospettive terapeutiche nel trapianto polmonare. Nonostante i farmaci immunosoppressori a disposizione, il fattore principale che limita il successo del trapianto polmonare è ancora il rigetto immunomediato. Di fatto, biomarcatori specifici, nonché terapie mirate sono carenti. Obiettivi del progetto: 1) descrivere gli scenari immunologici in situ e periferici associati alla tolleranza ed al rigetto; 2) chiarire il ruolo dei checkpoint immunologici nella tolleranza allogenica; 3) caratterizzare il metabolismo immunologico dei linfociti che esprimono checkpoint.
• Valutazione del ruolo della CMA nella resistenza a trattamento nel GBM. La CMA è un meccanismo di degradazione di proteine contenenti una specifica sequenza consenso il cui ruolo è stato dimostrato come fondamentale nella responsività a trattamento del glioblastoma (GBM). Modificazioni post traduzionali possono inoltre creare o eliminare tali motivi di riconoscimento modulando quindi il pannello di potenziali target. L’attivazione di tale meccanismo è risultato fondamentale nel mediare la responsività di diversi tumori a specifici trattamenti. I meccanismi molecolari alla base della sua regolazione non sono del tutto compresi come anche il suo ruolo nella fisiologia e nella patologia. Nell’ambito del progetto di ricerca, particolare attenzione verrà rivolta alle modulazioni del “targetoma” di questo specifico meccanismo degradativo e del suo ruolo regolatorio. Verrà valutata la correlazione di tale meccanismo con modulazioni anche metaboliche legate alla responsività al trattamento. Le valutazioni verranno effettuate in coppie di linee cellulari singeniche (sensibili e resistenti) e in campioni derivati da pazienti. Su campioni ottenuti da pazienti sottoposti a trattamento chirurgico, verrà infine validato un pannello di biomarcatori correlati all’attività della CMA la cui modulazione è risultata essere in grado di prevedere precocemente la risposta a specifici trattamenti nell’ambito di un approccio di medicina personalizzata. Si studierà inoltre il ruolo di alcuni miRNA già identificati come regolatori della risposta a trattamento e correlati all’attività della CMA in vista di uno sviluppo di nuovi approcci terapeutici basati su acidi nucleici. Saranno utilizzate tecniche di imaging non-invasivo innovative in modelli animali ortotopici di glioblastoma per seguire nel tempo processi chiave nel modello vivente. Laboratori di biologia cellulare e molecolare completamente attrezzati, accesso allo stabulario e lo strumento di imaging ottico top di gamma di Perkin Elmer IVIS-Spectrum/CT saranno disponibili per tale progetto di ricerca.
• Studio dei meccanisimi epigenetici alla base della memoria metabolica nelle complicanze microvascolari del diabete scompensato.
• Studio dell’attività di molecole inibenti HSP90 come nuovi agenti antileishmaniosi e antimalarici. Valutazione dell’effetto della modulazione di HSP90 nei vari stadi di sviluppo dei due parassiti.
• La complessità del corpo umano può essere meglio compresa se considerata nel suo insieme. Questa linea di ricerca sfrutterà l'approccio olistico basato su tecnologie "-omiche" per decifrare gli intricati e spesso comuni processi che sono alla base della genesi di malattie gastro-epatiche, e cardiovascolari, obesità, intolleranza all'insulina, sindrome metabolica, diabete, nell'uomo. Lo scopo e' scoprire nuovi biomarcatori da utilizzare nell'era della medicina di precisione.
• L'ipossia, e' un tratto patologico comune in malattie respiratorie come ARSD, BPCO e COVID-19. In alcuni casi come ad esempio in montagna o in altitudine, il corpo umano si adatta bene all'ipossia attivando una serie di risposte fisiologiche. Noi vogliamo indagare i determinanti della doppia faccia dell'ipossia studiando la risposta del corpo umano in termini di profili "-omici" nel siero di pazienti ipossici sani, sani e con BCPO, ARSD o COVID-19.
• La associazione tra resistenza insulinica, diabete e malattie cardiovascolari (CV) è ben nota, ma la ricerca di biomarcatori "ideali", più direttamente predittivi del rischio di CV e' ancora necessaria. L'obiettivo di questo progetto è scoprire nuovi e vantaggiosi biomarcatori per la genesi di obesità, intolleranza all'insulina, sindrome metabolica, diabete e, in ultima analisi, malattie CV, eseguendo esperimenti -omici su campioni provenienti dallo studio epidemiologico CAMELIA (2009-2011).
• Biomeccanica e bioenergetica della locomozione umana in ipogravità simulata. L’analisi del costo metabolico e del lavoro meccanico nelle varie andature umane in ipogravità simulata servirà a definire e ottimizzare le scelte locomotorie in differenti situazioni su corpi celesti con gravità inferiore alla terrestre
• Le malattie emorragiche ereditarie sono malattie causate da difetti genetici con alterazione dell'emostasi. Il 28% dei pazienti che presentano un disturbo emorragico non riceve una diagnosi chiara. La maggior parte delle malattie rare ha una causa genetica e solo poche esposizioni ambientali causano sanguinamento ricorrente. In questo studio, quindi, proponiamo di sequenziare l'esoma di famiglie con disturbi emorragici ad eziologia sconosciuta, che si ritiene essere di origine genetica, con l'obiettivo di identificare i geni causali e indagare la loro relazione con il fenotipo clinico.
• Nonostante i recenti progressi nel metodo e nel trattamento diagnostici, la malattia coronarica (CAD) rimane la principale causa di morbilità e mortalità. È ampiamente riconosciuto che i fattori genetici svolgono un ruolo essenziale nel suo sviluppo. Lo scopo principale di questo progetto è quello di studiare i fattori di rischio genotipico e fenotipico associati alla prognosi di malattia coronarica nei giovani (iraniani) allo scopo di identificare biomarcatori predittivi e nuovi bersagli molecolari.
• Ruolo delle piccole vie aeree nella fisiopatologia delle malattie respiratorie, con particolare riferimento agli effetti della ciclica chiusura e riapertura delle piccole vie aeree nei pazienti con broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) e in modelli animali.
• Il progetto prevede di studiare l’attivazione piastrinica in pazienti con piastrinopenia associata a differenti patologie infimmatorie con un differente fenotipo clinico, cioè emorragico o trombotico, valutando la modulazione di terapie farmacologiche. L’attivazione piastrinica sarà valutata ex vivo ed in vitro attraverso la citofluorimetria ed utilizzando una piattaforma microfluidica. Tale sistema simula le condizioni del flusso sanguigno consente di valutare la tromboformazione piastrinica variando condizioni analitiche.
• La “Network Physiology” (NP) è un campo emergente della fisiologia computazionale che permette lo studio dei sistemi di regolazione cardiovascolari e cerebrovascolari e delle loro interazioni dinamiche. Il progetto valuterà se esiste un’associazione fra il funzionamento dei meccanismi fisiologici di controllo, valutati con metodi tipici della NP, prima di interventi di chirurgia cardiaca maggiore, e lo sviluppo di eventi post-chirurgici cardiovascolari e cerebrovascolari avversi.
• Un malfunzionamento del controllo nervoso della frequenza cardiaca durante esercizio fisico e la fase di recupero può esporre il soggetto al rischio di eventi aritmici. Il progetto utilizzerà tecniche avanzate di analisi di serie temporali per la valutazione indiretta del controllo nervoso cardiaco durante esercizio fisico massimale e la fase di ritorno alla situazione basale.
• L’autoregolazione cerebrovascolare è un meccanismo fondamentale per mantenere un’adeguata perfusione cerebrale in presenza di modificazioni della pressione arteriosa. Il sistema nervoso autonomo gioca un ruolo importante nella regolazione delle resistenze vascolari. Il progetto utilizzerà tecniche avanzate di analisi dei segnali per caratterizzare l’interazione fra sistema nervoso autonomo e autoregolazione cerebrovascolare in condizioni fisiologiche e in situazioni critiche.
• Ruolo degli sfingolipidi nei meccanismi di riparo della mielina danneggiata, con riferimento alla sclerosi multipla. Una strategia combinata per approfondire le cause genetiche e i pathway deregolati nelle distrofie muscolari. Il/la candidato/a applicherà protocolli di sequenziamento NGS (esoma e RNA-seq muscolare) ad una coorte di pazienti distrofici privi di diagnosi. Studi molecolari, istologici e biochimici nel muscolo e in modelli cellulari saranno impiegati per investigare la patogenesi e sviluppare nuove terapie.
• Cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) per lo studio delle conseguenze dell’alterato assemblaggio della catena respiratoria in uno specifico sottotipo cellulare. Il candidato utilizzerà la tecnologia iPSCs e protocolli di differenziamento (miociti, cardiomiociti, neuroni) per generare dei modelli cellulari che riproducano patologie umane dovute a difetti nell’assemblaggio della Citocromo c Ossidasi. Tecniche biochimiche e molecolari saranno utilizzate per il miglioramento della comprensione della patogenesi di queste condizioni.
• Il progetto ha lo scopo di valutare l’effetto di un intervento strutturato di Esercizio Fisico Aerobico Incrementale sulla quantità e qualità del sonno notturno e su modulatori metabolici di penetranza in donne con cancro alla mammella portatrici delle mutazioni BRCA.
• Il progetto prevede la valutazione del tessuto adiposo epicardico e perivascolare. Il ruolo infiammatorio del tessuto adiposo sta emergendo quale componente dello sviluppo di patologia vascolare ostruttiva. Con l’avanzamento tecnologico delle tecniche di imaging è possibile misurare lo stato infiammatorio del tessuto adiposo. La correlazione di questo parametro con parametri clinici dei pazienti, con eventuali terapie farmacologiche o chirurgiche permetterà una miglior caratterizzazione del fenomeno anche in vista in un possibile valore prognostico del tessuto adiposo infiammato.
• Analisi tridimensionale del movimento umano normale, patologico e sportivo
• Terapie innovative per la malattia di Parkinson: studio del metabolismo lipidico quale target terapeutico per ridurre il danno ossidativo e la neurodegenerazione e degli effetti metabolici indotti dalla applicazione ai pazienti di tDCS ( stimolazione transcranica a corrente diretta)
• Studio delle alterazioni metaboliche alla base dell'ipertrofia cardiaca e del danno da ischemia e riperfusione del miocardio. Modelli in vitro e studi clinci allo scopo di identificare nuovi approcci terapeutici.
• Studio delle alterazioni del metabolismo lipidico in pazienti affetti da Fibrosi Cistica e loro correlazione con l'insorgenza di comorbidità e del rigetto del trapianto polmonare
• La sirtuina 1 (Sirt1), e’ una istone deacetilasi NAD-dipendente, che regola il metabolismo, e la mitocondriogenesi. Una elevata espressione di Sirt 1 ha effetti protettivi in roditori con sindrome metabolica. Questo studio analizzera’ il miocardio, il tessuto adiposo dell’epididimo e i reni di topi wild-type ed eterozigoti per Sirt 1 trattati con dieta obesogenica, rispetto ad animali con dieta normocalorica. La melatonina verrà impiegata per stimolare Sirt 1. Focus su: Stress del reticolo endoplasmico, autofagia, infiammazione, fibrosi e danni mitocondriali.
• Studio della risposta immunitaria a SARS-CoV-2. Si intende valutare la risposta immunitaria a SARS-CoV-2 in corso di storia naturale, in seguito a vaccinazione e in corso di terapia antivirale e/o con anticorpi monoclonali.
• Studio del tratto gastrointestinale come sito patogenetico dell’infezione ad HIV. Si intendono studiare la barriera mucosale, l'immunità locale e il microbioma in corso di infezione da HIV.
• Il ruolo dell’immunità nell’omeostasi muscolare. Questo progetto determinerà il ruolo funzionale del sistema immunitario nelle distrofie muscolari. Inizialmente, verranno testati metodi loss-of-function su cellule T regolatorie (Tregs) per esaminarne il ruolo nella patogenesi e progressione della distrofia muscolare. Successivamente, indurremo sperimentalmente una tolleranza immunitaria attraverso il trapianto di timo e valuteremo l’effetto dell’interferenza genetica o farmacologica con la cascata delle cellule dendritiche (DCs) sulla gravità della malattia. I risultati attesi permetteranno di sviluppare nuove strategie terapeutiche per la cura delle distrofie muscolari.
• Identificazione di nuove strategie vaccinali per la generazione di risposte umorali e cellulo-mediate efficaci e durature. 1. Valutazione dei correlati immuni di protezione alle infezioni (SARS-CoV-2, HBV, HIV, Meningococco); 2. Analisi pre-cliniche delle risposte immuni umorali e cellulo-mediate ai nuovi vaccini; 3. Validazione clinica della risposta ai nuovi vaccini; 4) Analisi della risposta ai vaccini in soggetti fragili (es. pazienti HIV-infetti).
• Ruolo delle vescicole extracellulari (EV) nell'insorgenza di rigetto in pazienti trapiantati di polmone. Le EV saranno purificate da liquidi di lavaggio bronchiale ottenuto da pazienti trapiantati all’evento di rigetto acuto o cronico o senza eventi (controlli). Il trascrittoma delle EV sarà verificato tramite RNA-seq. Successivamente, il loro ruolo funzionale, sarà verificato con saggi di co-cultura con linee bronchiali e alveolari. Verranno verificati parametri infiammatori e metabolici mediante tecniche “real-time live cell analysis”
• Il ruolo della pompa V-ATPasi nella patogenesi del glioblastoma (GBM). La pompa V-ATPasi rappresenta un fattore centrale per la regolazione del fabbisogno energetico cellulare. Studi precedenti hanno mostrato come alcune subunità della pompa contribuiscano alla crescita del GBM. Tramite colture di neurosfere primarie si andranno ad elucidare i pathways metabolici e i signaling direttamente connessi all’attività oncogenica della pompa.
• La ricerca del laboratorio punta ad individuare e caratterizzare varianti genetiche coinvolte nello sviluppo e progressione della malattia di fegato mediante studi di NGS. Studi funzionali verranno condotti in vitro attraverso tecniche di genome editing in sferoidi multi-linea e in vivo ed in organoidi epatici umani. I risultati contribuiranno a migliorare la stratificazione del rischio dei pazienti e identificare nuovi targets terapeutici in un’ottica di precision medicine.
• Il trapianto d'organo solido è una metodica salvavita, ma la sua accessibilità è secondaria alla disponibilità di organi trapiantabili. Per aumentare il numero di questi, le macchine da perfusione (MP) sono state introdotte in clinica. Tuttavia, la conoscenza dei meccanismi biologici secondari all’utilizzo delle MP deve essere approfondito. Per questo la nostra ricerca è diretta a: 1. ottimizzare le MP con il prolungamento del tempo di preservazione degli organi e la loro valutazione; 2. sviluppare trattamenti volti a massimizzare e migliorare l’utilizzazione e l’outcome degli organi per trapianto