Descrizione previsione attività della commessa "Progettazione e valutazione di nuove strategie terapeutiche interdisciplinari (ME.P06.031)"

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  • Descrizione previsione attività della commessa "Progettazione e valutazione di nuove strategie terapeutiche interdisciplinari (ME.P06.031)" (literal)
Iniziative per acquisizione entrate
  • Partecipazione a Progetti Nazionali ed Internazionali; Partecipazione ai Piani di Ricerca Triennali ISPESL; Partecipazione Bando di Ricerca Finalizzata Ministero della Salute;Partecipazione ai Piani di Ricerca di Società Farmaceutiche; Partecipazione Progetti-Bilaterali:Progetto Italia-US in collaborazione con l'Old Dominion University of Norlfolk; Sottomissione di nuovi progetti di ricerca nell'ambito delle calls Health Horizon 2020. (literal)
Punti critici
  • Il personale afferente alla commessa è sottodimensionato e non è stato ancora possibile reintegrare il personale andato in pensione negli anni passati. Tutto il personale precario, assegnisti e i borsisti, afferente ai singoli, moduli gravano da svariati anni sui budget dei progetti esterni all'ente. La precarietà del personale con contratto a tempo determinato, altamente specializzato, che da anni lavora su questi progetti e la carenza di fondi destinati alla ricerca sono i punti critici che possono influenzare il raggiungimento degli obiettivi proposti. Progettare e realizzare nuovi sistemi di esposizione ai campi magnetici ed elettromagnetici e alle frequenze di risonanza di ciclotrone in condizione fisiche estreme (quali assenza di forza gravitazionale e geomagnetica terrestre) in grado di permettere la crescita, la proliferazione ed il differenziamento di linee cellulari immortalizzate e di cellule staminali, umane e murine in 3D. (literal)
Attività da svolgere
  • La stimolazione elettromagnetica rappresenta un importante e affidabile strumento in Medicina Rigenerativa; essa è in grado di modulare la proliferazione ed il differenziamento delle cellule esposte. Negli ultimi 20 anni è stata studiata l'influenza dei campi magnetici ed elettromagnetici ed alla frequenza di risonanza di ciclotrone sul differenziamento di cellule staminali mesenchimali e cardiache umane, nonché del differenziamento di cellule muscolari e neuronali umane e murine Il sistema espositivo da noi utilizzato per l'irradiazione delle cellule, in grado di produrre emissioni altamente controllate di campo magnetico, elettromagnetico e alla frequenza di risonanza di ciclotrone di ioni di interesse biologico, è frutto della collabora tra il CNR (Istituto di Farmacologia Traslazionale) e l'Istituto Superiore Prevenzione e Sicurezza sul Lavoro (ISPESL). Tale strumentazione, protetta da brevetto internazionale congiunto CNR-ISPESL e progettata per generare campi magnetici statici ed alternati, uniformi e riproducibili sarà revisionata e potenziata ed ulteriormente sviluppata nel corso dei prossimi anni. La presenza poi di una camera amagnetica presso l'Istituto di Farmacologia Traslazionale farà si che tutti gli esperimenti saranno condotti in un ambiente fisico controllato. Ci proponiamo di: -Sviluppare nuovi protocolli di esposizione a campi magnetici ed elettromagnetici per la maturazione e il differenziamento di cellule staminali umane e murine, sia mesenchimali di diversa derivazione che cellule specializzate, con diverse capacità proliferative e a diversi stadi differenziativi; -studiare i meccanismi molecolari che regolano la maturazione, il differenziamento e la reversione del fenotipo trasformato magnetoindotto, saranno identificati e studiati progenitori epatici da cordone al fine di definire i profili genetici e i pathways regolativi coinvolti durante il processo differenziativo epatico, con particolare riferimento alla regolazione dello switch proliferazione-differenziamento. Sarà inoltre sviluppato un modello numerico in grado di predire la rigenerazione tissutale dopo terapia con cellule staminali; -studiare le potenzialità delle cellule staminali epiteliali e mesenchimali, di diversa origine, di derivare in vitro progenitori epatici trapiantabili analoghi a quelli ottenuti dal sangue cordale e di saggiarne l'efficacia terapeutica in vivo; -studiare le proprietà intrinseche dell'acqua attraverso l'effetto dell'esposizione alla risonanza di ciclotrone dello ione idrossonio. Si progetterà e realizzerà un sistema a fibre ottiche per il trasferimento delle energie di risonanza sui campioni di acqua; -Si progetterà e realizzerà inoltre un sistema a fibre ottiche per il trasferimento delle energie di risonanza sotto l'obiettivo di un microscopio a fluorescenza invertito al fine di studiare il loro effetto espositivo su singola cellula e in tempo reale; -si progetteranno e svilupperanno nuovi sistemi di esposizione tra i 100 GHz e 700 GHz per irraggiare campioni biologici in tempo reale durante il rilevamento degli effetti al fine di migliorare da un punto di vista elettromagnetico l'energia di accoppiamento campione-campo EM: il sistema espositivo già in uso per gli irraggiamenti a onde millimetriche; -svilupperanno nuove metodiche di preparazione di modelli di membrana (asimmetria doppio strato lipidico), con caratteristiche morfo-strutturali (dimensioni e medium) e si valuteranno sistematicamente gli effetti specifici indotti da campi EM sulla morfologia, struttura e funzione dei suddetti modelli di membrana. Tali alterazioni verranno valutate via spettrofotometro, microscopio ottico, a fluorescenza e AFM; -si standardizzeranno le procedure di ingegnerizzazione del sistema di delivery brevettato con processi GLP, e si metteranno a punto sia i processi di sintesi per legami stabili tra nanoparticelle magnetiche e composti terapeutici di nuova generazione che si caratterizzerà il campo magnetico appropriato per una mirata localizzazione di sistemi di delivery magnetici; -si standardizzeranno protocolli terapeutici e studi di efficacia terapeutica di farmaci epigentici e/o bio-farmaci (molecular beacons, decoys) e immunoterapia per il tumore della prostate, mammella, osteosarcoma e retinoblastoma,e di sviluppare inoltre modelli con xenograft ortotopico dei tumori oggetto di studio; -si studierà l'efficacia terapeutica di farmaci di nuova generazione (decoys e molecular beacons) per cardiomiopatia dilatativa, di identificare nuovi markers tumore specifico tramite analisi comutazionale NGS epigenomica e trascrittomica di diversi istotipi tumorali e si svilupperanno nuovi molecular beacons targeting markers tumore specifico identificati con analisi computazionale di diversi istotipi tumorali; -saranno sviluppati protocolli innovativi di vaccinazione a DNA e immunoterapia genica mediante elettrotrasferimento. (literal)
Risultati attesi
  • Disegno di un trial clinico di fase1 su pazienti con adenocarcinoma prostatico basato su nuovo \"formulato terapeutico\" EMHVs-AZA (5-Aza-dC incapsulata nel sistema di drug delivery basato su eritrociti magnetici ingegnerizzati).Validazione in vitro ed in vivo di nuovi protocollo di immunoterapia del cancro con attraverso farmaci \"multi-tasks\" costituiti da anticorpi specifici di proprietà della socità Externautics spa, ancorati insieme a siRNA o Molecular beacons a sistemi di delivery magnetizzabili (nanoaprticelle paramagnetiche o EMHVs) messi a punto dal gruppo IFC-CNR Siena. Studi pre-clinici, su modelli murini ortotopici di tumore alla retina, di terapie di combinazione; -Messa a punto di nuovi set-up sperimentali che considerino tutte le richieste europee per studi standard di bioelettromagnetismo (es. dosimetria). Sviluppo di un possibile meccanismo di interazione biofisico che possa spiegare gli effetti osservati a livello molecolare e cellulare. Trasferimento di competenze mediante formazione di personale, attività didattica e organizzazione di corsi; -Ottimizzazione di protocolli di drug delivery di molecole farmacologiche in modelli di patologie infiammatorie, autoimmuni, tumorali; -Pubblicazioni Scientifiche su riviste Internazionali, Presentazioni a Congressi Nazionali ed Internazionali, Brevetti. (literal)
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