Descrizione del modulo "Bersagli molecolari per il controllo della progressione tumorale (ME.P03.012.001)"

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  • Descrizione del modulo "Bersagli molecolari per il controllo della progressione tumorale (ME.P03.012.001)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Identificazione di bersagli diagnostici e per trattamenti farmacologici (drugable targets) da utilizzare per il controllo della progressione di malignità a valle dei segnali infiammatori/stress (PKR e NF-kB) in diverse neoplasie. Identificazione di bersagli diagnostici (anche mediante kits dedicati) e per trattamenti farmacologici da utilizzare per il controllo della progressione di malignità, che svolgono un ruolo anti-apoptotico (PLC, PKC, PI3K, PI(3,4,5)P3, PTEN mutante e Akt). Analisi di nuove terapie mirate per pazienti con malattie a carico del midollo osseo, diverse forme di leucemie ed osteosarcoma utilizzando inibitori di PI3K, AKT, RAS, NF-kB o anticorpi contro citochine infiammatorie e recettori di citochine infiammatorie. Superamento della MDR mediante inibitori di Akt, mTOR o NF-kB, utilizzando composti naturali o loro derivativi che sono privi di effetti tossici. Valutazione della possibile co-cancerogenicità in popolazioni cronicamente esposte a NIR. (literal)
Tematiche di ricerca
  • A. Analisi dei meccanismi che portano all'alterata regolazione di vie di segnale delle chinasi proteiche, con conseguente sbilanciamento degli equilibri tra sopravvivenza, proliferazione, differenziamento ed apoptosi, in diversi tipi di neoplasie, con particolare riguardo alle malattie del midollo osseo, diverse forme di leucemie e nell'osteosarcoma. B. Identificazione di markers molecolari per l'inquadramento diagnostico e prognostico e per valutare la risposta a terapie convenzionali od innovative. C. Identificazione di bersagli molecolari rappresentati da molecole chiave dei processi di trasduzione del segnale, sensibili ad inibitori in sistemi in vitro od ex vivo. D. Identificazione di bersagli molecolari e delle vie di trasduzione del segnale coinvolte mediante l'utilizzo di nuovi farmaci anti-infiammatori/anti-tumorali. F. Effetti delle radiazioni non ionizzanti su sopravvivenza, differenziamento e morte cellulare programmata. (literal)
Competenze
  • Il gruppo di ricerca ha maturato, in oltre 15 anni, con diverse esperienze, una capacità di lavoro riconosciuta in campo internazionale, nel campo dell'identificazione, analisi biochimica, localizzazione intranucleare e caratterizzazione funzionale di un autonomo sistema di trasduzione del segnale basato su secondi messaggeri nel nucleo. Il gruppo anche ha anche sviluppato studi di proteomica/spettrometria di massa che gli ha permesso di collocarsi come uno dei laboratori italiani più tecnologicamente avanzato in questo settore. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Utilizzo in campo diagnostico della spettroscopia di risonanza magnetica (MRS) ex vivo capace di individuare accumuli di composti contenenti colina e derivati della creatina in varie neoplasie. Utilizzo in campo diagnostico della spettrometria di massa rivolta all'identificazione di alterazioni nell'espressione, profilo e modificazioni post-traduzionali di proteine da campioni clinici di neoplasie. Utilizzo della spettrometria di massa per l'identificazione dei substrati AKT e PKR. Creazione di anticorpi fosfo-specifici e di una piattaforma diagnostica per le malattie infiammatorie. L'individuazione di alterazioni dell'espressione genica o della permeabilità ionica di membrana indotte da NIR è necessaria per definire i limiti di esposizione ambientale cui si devono attenere le industrie produttrici di dispositivi a radiofrequenza. (literal)
Tecnologie
  • - Studi di genetica molecolare/proteomica verranno condotti allo scopo di identificare le basi biologiche di patologie umane a base genetica/proteomica, con particolare riguardo ai tumori. Tali studi si basano su analisi di DNA, RNA e di proteine umane mediante la ricerca di varianti genetiche e/o proteine associate a specifiche patologie e sulla caratterizzazione dei profili di espressione di tessuto sano e patologico, prima e dopo trattamenti terapeutici. -Analisi del metabolismo degli inositidi nucleari e delle chinasi ad essi associate (AKT e PKC) mediante tecniche biochimiche e localizzazione ultrastrutturale di molecole coinvolte. -Analisi in HR-MAS MRS di tessuti tumorali ex vivo per la definizione del profilo metabolico dei lipidi in relazione alla progressione della patologia. - Valutazione in microscopia confocale della ri-distribuzione di fattori neurotrofici in condizioni di stimolo normale e patologico. - Controllo di espressione genica mediante micro-array e analisi in western blot su cellule esposte a radiazioni elettromagnetiche. (literal)
Obiettivi
  • A) Colture di cellule tumorali (con enfasi sulle cellule primarie derivate da midollo emopoietico o monociti da sangue periferico, linee stabili) verranno utilizzate come modello sperimentale. Studi di fosforilazione in vitro ed in vivo e di proteomica funzionale verranno effettuati per valutare il grado di attivazione delle proteine chinasi o fosfatasi esaminate nei singoli modelli sperimentali in condizioni di base e anche in risposta a stimoli infiammatori/anti-infiammatori/mitogenici/farmacologici. B) Individuazione di modificazioni post-traduzionali indotte da Akt su proteine implicate nell'apoptosi, nella proliferazione cellulare e nel processamento del RNA. C) Identificazione di proteine in complesso con la chinasi \"infiammatorie/stress-activated\" PKR, e studio dei substrati di PKR. D) Identificazione dei diversi RNA che risultano in associazione con PKR e studio del ruolo di PKR nel processo di splicing del RNA e nella biogenesi ribosomale. E) Verranno utilizzate linee cellulari tumorali stabili (CCRF-CEM) e linfociti umani da donatore sano che verranno esposti a dosaggi noti di radiazioni elettromagnetiche in condizioni controllate. (literal)
Stato dell'arte
  • I diversi gruppi di ricercatori hanno maturato una lunga esperienza nelle metodologie avanzate richieste per un approccio multidisciplinare volto ad ottenere risultati significativi nei settori di ricerca preclinica. Tali esperienze comportano l'utilizzo di linee cellulari, colture cellulari da pazienti, trasfezioni cellulari, approcci molecolari/biochimici, tecniche di proteomica, immunocitochimica ed analisi ultrastrutturali. Le competenze dei diversi gruppi sono particolarmente incentrate sull'organizzazione morfo-funzionale del nucleo, sui meccanismi di trasduzione del segnale, sull'organizzazione e funzioni della matrice extracellulare, e si basano sulla messa a punto di metodologie innovative nei settori delle microscopie avanzate (confocale, time-lapse, elettronica), della citochimica funzionale (GLP, immuno-gold in TEM ed in repliche in SEM) e di caratterizzazione di alterazioni post-traduzionali mediante biochimica/proteomica funzionale (2-D PAGE, HPLC, spettrometria di massa). Tutti i ricercatori hanno anche una vasta esperienza di metodologie biochimiche, immunologiche, molecolari e morfologiche, atte a caratterizzare le interazioni tra cellule e materiali biocompatibili (literal)
Tecniche di indagine
  • Amplificazione di DNA mediante PCR Sequenziamento diretto automatico del DNA Clonaggio del cDNA ed espressione di proteine ricombinanti \"Knock-down/knock-out\" mediante siRNA. Valutazione del numero di copie dei geni mediante MLPA (Multiple Ligation-dependent Probe Amplification) Studio dei profili di espressione mediante micro-array Identificazione di substrati di AKT e PKR attraverso l'utilizzo di micro-array Tecniche di western blot e blot overlay-assay Purificazione di frazioni nucleari Saggi enzimatici in vitro utilizzando diverse chinasi. Immunoprecipitazione in vivo e pull-down in vitro di complessi proteici Analisi mediante FACS Tunel assay per la rivelazione di cellule apoptotiche Immunofluorescenza e microscopia confocale Spettroscopia di risonanza magnetica per identificazione del profilo lipidico in tessuti patologici Spettrometria di massa Proteomica funzionale Microscopia elettronica e immunocitochimica ultrastrutturale (literal)
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