Presentazione
Presentazione del Corso di Dottorato in Medicina Traslazionale
Obiettivi formativi
La missione del corso di dottorato è formare ricercatori capaci di sviluppare progetti di ricerca che colmino la distanza fra le attività di laboratorio e le scienze cliniche, facilitando il processo traslazionale in entrambe le direzioni.
Obiettivi:
1. apprendere a studiare le strutture biologiche nei diversi livelli di organizzazione, le loro modificazioni fisiologiche e patologiche nel quadro delle interazioni fra persona e ambiente esplorando interventi diagnostici e terapeutici, facilitando il loro approdo alla pratica clinica;
2. apprendere un percorso di ricerca scientifica traslazionale volto a favorire l’intersezione fra le scoperte biologiche e clinico-comportamentali e la pratica preventiva, terapeutica e riabilitativa, al fine di migliorare salute e stili di vita, anche in considerazione della tendenza mondiale all’aumento dell’attesa di vita;
3. acquisire una solida base nelle discipline metodologiche necessarie per la formulazione corretta di ipotesi sperimentali, la definizione di disegni sperimentali e l’interpretazione critica dei risultati;
4. promuovere la comunicazione fra la ricerca biologica e quella clinico-comportamentale specificamente per quanto attiene i processi che sottendono il movimento e l’attività fisica nelle aree della prevenzione, del benessere psico-fisico, delle prestazioni sportive e professionali, in condizioni di salute, malattia e disabilità, in una prospettiva unitaria;
5. comprendere le implicazioni etiche della ricerca biologica e clinica.
Il corso di dottorato è erogato interamente in lingua inglese.
Programmi di ricerca
Programmi di ricerca
Programmi di ricerca
• Meccanisimi molecolari e cellulari della patogenesi delle calcificazioni vascolari in uremia. 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 (Cozzolino)
• Ruolo degli sfingolipidi nei meccanismi di riparo della mielina danneggiata, con riferimento alla sclerosi multipla (Prinetti)
• Sindrome di Kleefstra: approcci molecolari e cellulari (Gervasini)
• La pompa V-ATPasi nelle cellule staminali di glioma: un punto di incontro tra epigenetica e bioenergetica tumorale (Vaira)
• Sviluppo di modelli preclinici di danno polmonare per l'ottimizzazione della ventilazione meccanica ed extracorporea (Mauri Zanella)
• senescenza cellulare e neurodegenerazione (Massa)
• Basi molecolari della Sindrome di Cornelia de Lange (Massa)
• Sviluppo di Modelli 3D per lo studio del neurosviluppo (Massa Gervasini)
• Identificazione di biomarcatori prognostici dell'immunità adattiva nelle malattie infiammatorie croniche intestinali (Caprioli)
• Ruolo dela nutrizione nella modulazione del microbiota intestinale e del sistema immunitario mucosale nelle malattie infiammatorie croniche intestinali (Caprioli)
• Approcci nanotecnologici per la diagnosi, il trattamento ed il management del cancro (Mazzucchelli)
• Organoidi derivati da pazienti con carcinoma mammario: sviluppo del modello, caratterizzazione ed applicazioni nello studio della biologia del tumore (Mazzucchelli)
• Identificazione e meccanismi genetici alla base della malattia di fegato per lo sviluppo di approcci di medicina di precisione (Valenti)
• Esosomi e mini-intestini nella malattia di Crohn: alla ricerca delle basi patogenetiche per personalizzare la terapia (Nebuloni)
• Ottmizzazione della ventilazione in arresto cadiaco (Zanella)
• Supporti extracorporei per la perfusione d’organo isolato ed in-situ. Ottimizzazione e sviluppo di supporti extracorporei per la valutazione e il ricondizionamento degli organi solidi prima del trapianto (Zanella)
• È oggi noto che il cross-talk tra le cellule tumorali e i macrofagi, mediato dalle vescicole extracellulari (EVs), svolge un ruolo fondamentale nel modulare la risposta alle terapie oncologiche. L’obiettivo del presente progetto di ricerca è quello di studiare lo stato di polarizzazione dei macrofagi indotto dalle EVs secrete dalle cellule di tumore polmonare e come il fenotipo acquisito dai macrofagi possa influenzare la risposta agli inibitori dei checkpoint immunitari, con particolare riguardo agli anticorpi anti-PD1 e anti-PDL1. Il progetto si prefigge inoltre di indagare quali molecole contenute nelle EVs siano responsabili dell’effetto sui macrofagi (Sommariva)
• 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 (Fugazzola, Colombo, Cirello, Cangiano, Muzza)
• Cancro della tiroide: epidemiologia, assetto genetico e impatto di contaminanti ambientali (Fugazzola, Colombo, Cirello)
• Approccio -omico integrato ala diagnosi di malattie. 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 cardiovascolari, respiratorie e metaboliche (es. diabete) nell'uomo. Lo scopo e' scoprire nuovi biomarcatori da utilizzare nell'era della medicina di precisione (Paroni)
• Analisi morfologica e metrica dello scheletro: studio della variabilità biologica in ambito clinico, chirurgico e antropologico (Gibelli)
• Approcci nanotecnologici per la diagnosi, il trattamento ed il management del cancro (Mazzucchelli)
• Le microvescicole da BAL (liquido di lavaggio bronchiale) come veicoli di messaggi cellulari in pazienti trapiantati di polmone (Vaira)
• Studio dell’infettività e della severità di SARS-CoV-2 e di altri virus respiratori sulla base delle varianti isolate (Delbue)
• Definizione di nuovi modelli in vitro per studiare l'interazione West Nile virus-ospite e studi sieropepidemiologici relativi alla diffusione degli arbovirus emergenti (Delbue)
• Meccanismi molecolari delle interazioni ospite-parassita nella leishmaniosi cutanea: nuovi modelli 2D-3D in vitro per indagare il ruolo dei macrofagi, cheratinociti e cellule endoteliali nell'instaurarsi dell'infezione nel sito di inoculo (Basilico D’Alessandro)
• Ruolo immunomodulante di parassiti protozoi trasmessi da vettori (Plasmodi della malaria e Leishmania) e i loro prodotti su macrofagi, microglia e cellule endoteliali di diversi distretti anatomici: implicazioni nella patogenesi della malattia e nell’instaurarsi di infezioni croniche (Basilico D’Alessandro)
• Immunità innata nella co-infezione malaria-leishmaniosi: ruolo dei recettori dell'immunità innata (PRR-Pattern Recognition Receptors) nell'attivazione macrofagica e nella maturazione delle cellule dendritiche (Basilico Parapini)
• Ricerca e caratterizzazione di nuovi farmaci per malattie parassitarie emergenti, trasmesse da vettori e legate alla povertà, malaria e leishmania: identificazione di potenziali composti antiparassitari e del loro meccanismo di azione per superare la farmaco resistenza (Basilico Parapini)
• Implicazioni patogeniche delle co-infezioni. Modelli in vitro per lo studio di determinanti immunologici, molecolari ed epigenetici (Clerici)
• Identificazione di nuove strategie vaccinali per la generazione di risposte umorali e cellulo-mediate efficaci e durature (Trabattoni)
• Caratterizzazione dei meccanismi molecolari coinvolti nella presentazione dell'antigene regolando la risposta immune anti-virali (Biasin)
• Effetti delle micrcoplastiche sul sistema immune e sui processi infiammatori (Fenizia)
• Tumori ipofisari aggressivi: correlazione tra caratteristiche e molecolari (Mantovani)
• Immunofenotipizzazione dei linfociti periferici e residenti nei tessuti bersaglio nella malattia di Basedow/Graves e nell’Oftalmopatia Basedowiana a scopo predittivo, prognostico e terapeutico (Mantovani Muller)
• Approccio integrato di genomica e trascrittomica per l'identificazione di geni e pathways nelle malattie neuromuscolari per la caratterizzazione di coorti di pazienti e lo sviluppo di terapie innovative (SEQMD) (Ronchi)
• Sviluppo di una terapia in-vitro e in-vivo basata su RNA messaggero per il trattamento di forme di epato-encefalopatie mitocondriali (Ronchi)
• Biomeccanica e bioenergetica della locomozione umana in ipogravità simulata (Pavei)
• 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 (Codella)
• Ruolo delle vescicole extracellulari (EVs) nella modulazione di processi patologici (Caretti)
• Ruolo del metabolismo (sfingo)lipidico nei processi fibrotici patologici (Caretti)
• Dismetabolismo (sfingo)lipidico e tumori epatici (Caretti)
• Nuove alterazioni sindromiche associate a dismetabolismo glicosfingolipidico (Caretti Trinchera)
• Caratterizzazione dell’effetto della matrice extracellulare, del tumor microenvironment e dell’organizzazione 3D sulla progressione dei carcinomi (Gagliano)
• 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 (Gagliano)
• Studio delle alterazioni metaboliche in cardiomiopatie: identificazione di markers predittivi diagnostici e target terapeutici (Signorelli)
• Studio del metabolismo energetico nella neurodegenerazione Parkinsoniana e degli effetti molecolari e metabolici della terapia con elettrostimolazione nella malattia di Parkinson (Signorelli)
• 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 (Pecchiari)
• 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 (Fugazzola, colombo, Cirello, Cangiano, Muzza)
• 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 (Porta)
• 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 (Porta Esposti)
• 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 (Porta)
• Biomarcatori associati alla diagnosi di Schizofrenia e Disturbi dell’Umore: fattori epigenetici, infiammatori e ormonali legati all’eziologia e prognosi di queste condizioni psichiatriche (Buoli)
• 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 (Giussani)
• 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 (Podda)
• Identificazione del meccanismo molecolare che correla la perdita di funzionalità lisosomale con l'insorgenza della Malattia di Parkinson e sviluppo di nuove strategie terapeutiche (Aureli)
• Strategie terapeutiche basate sui lipidi per ottimizzare l’efficacia dei farmaci innovativi per la cura della Fibrosi Cistica (Aureli)
• Identificazione e meccanismi genetici alla base della malattia di fegato per lo sviluppo di approcci di medicina di precisione (Valenti)
• Modulazione morfo-funzionale delle barriere corporee: applicazioni nutraceutiche (Donetti)
• Analisi tridimensionale del movimento umano normale, patologico e sportivo (Sforza)
• Analisi tridimensionale della morfologia craniofacciale in soggetti sani e in pazienti (Sforza)
• Sviluppo di approcci terapeutici cellulari e molecolari per le malattie neurologiche (Corti)
• Studio eziopatogenetico e ricerca traslazionale applicata alle malattie neuromuscolari e neurodegenerative (Comi)
• Ipertensione e fibrosi cardiaca: studio del crosstalk cellulare e del signaling sfingolipidico nel tessuto cardiaco e in cardiomiociti di topi ipertesi knockout per l'Emilina 1 monitorando la composizione proteica e sfingolipidica. Gli obiettivi saranno raggiunti mediante analisi LC-MS/MS delle proteine espresse e degli sfingolipidi seguita da validazione. Saranno utilizzati strumenti bioinformatici avanzati per l'interpretazione dei dati prodotti. Il progetto fornirà una migliore comprensione dei meccanismi che contribuiscono alla fibrosi cardiaca (Gelfi)
• Analisi estensive dei determinanti del costo energetico della corsa, attraverso misure cinematiche, dinamiche, elettromiografiche ed ecografiche, per spiegare il ruolo dell'immagazzinamento di energia elastica ad opera dei tendini e dei muscoli, nel generare la sua indipendenza dalla velocità di progressione (Minetti)
• 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 (Lucini)
• 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 (Lucini)
• 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 (Caccia)
• Analisi del ruolo della proteina AMPK nella prevenzione del rimodellamento cardiaco associato alla predisposizione aritmica nel invecchiamento del miocardio (Baruscotti)
• 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 (Tincati)
• Meccanismi immunopatogenetici in corso di PACS (Post-Acute Covid-19 syndrome). Si intendono studiare immunità T e B-cellulare in corso di PACS (Tincati)
• 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, omica, 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 (Brambilla)
• Nuovi approcci "omici" per lo studio delle malattie mitocondriali (Ghezzi)
• La porpora trombotica trombocitopenica è una malattia caratterizzata da danno d'organo dovuto alla formazione di trombi nella microcircolazione, soprattutto cerebrale. Da recenti studi è emerso che i pazienti affetti sono a rischio di sviluppare eventi cerebrovascolari durante la remissione clinica. Questo potrebbe essere il risultato della disfunzione endoteliale che si instaura durante l’evento acuto e che in alcuni pazienti potrebbe proseguire durante la remissione clinica. In questo studio, proponiamo di stimare la prevalenza di danno del microcircolo cerebrale tramite la ricerca degli aspetti neuroradiologici tipici e di valutarne l’associazione con nuovi biomarker di danno neuronale, astrocitario e del microcircolo, allo scopo di identificare biomarcatori predittivi di un aumentato rischio di eventi cerebrovascolari (Payvandi)
• Biomarcatori predittivi e complementari nel carcinoma mammario HR+/ HER2-. Questo progetto integrera' tecniche di istopatologia, proteomica e sequeziamento NGS su tessuto tumorale e biopsie liquide al fine di identificare nuovi sottogruppi clinicamente rilevanti di pazienti (Fusco)
• Identificazione e studio di biomarcatori clinicopatologici e molecolari predittivi di risposta o resistenza a terapie con PARP inibitori nei tumori solidi. Questo progetto, che si avvarrrà di tecniche di biologia moleocolare e di digital pathology, verrà svolto all'interno dell'Unità di Genetica Oncologica presso la Divisione di Anatomia Patologica dell'Istituto Europeo di Oncologia (Guerini Rocco)
• 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) (Gori)
• 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 (Gori)
• Comprensione dei meccanismi patogenetici in biofilm polimicrobici (Borghi)
• Asse microbiota-intestino-cervello nei disturbi del neurosviluppo (Borghi Vignoli)
• Approcci molecolari e filogenetici per lo studio di patogeni ad elevato impatto sociale e sanitario (Bianchi)