Descrizione del modulo "Studi funzionali dei meccanismi alla base di patologie e tratti di interesse immunologico (ME.P05.017.002)"

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  • Descrizione del modulo "Studi funzionali dei meccanismi alla base di patologie e tratti di interesse immunologico (ME.P05.017.002)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Il progetto è volto alla caratterizzazione funzionale di geni/varianti geniche associate ai determinanti genetici di tratti e malattie a base immunologica. Le patologie del sistema immunitario che includono quelle allergiche, autoimmuni e tumorali sono in aumento nei paesi industrializzati ed hanno un alto impatto sociale ed economico sulla popolazione mondiale. Una migliore conoscenza degli eventi che attivano e regolano tali geni in risposta a vari stimoli o fattori di rischio potrà portare alla diagnosi precoce e alla prevenzione, nonché allo sviluppo di nuovi obiettivi di trattamento farmacologico. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Le attività di ricerca sono volte a studiare i meccanismi molecolari che regolano tratti e patologie di interesse immunologico. Queste condizioni possono verificarsi in caso di malfunzionamento dei meccanismi che regolano la risposta immune di tipo protettivo. Nel nostro istituto diverse linee di ricerca studiano le basi genetiche di tratti e malattie complesse di natura immunologica, tra cui malattie autoimmuni comuni nella popolazione sarda (diabete di tipo1, sclerosi multipla, tireopatie autoimmuni) e diversi tratti complessi quantitativi, quali i livelli ematici di citochine e marcatori dell'infiammazione, autoanticorpi, sottopopolazioni linfocitarie, attraverso studi di associazione su tutto il genoma (GWAS). Per chiarire il ruolo delle varianti genetiche identificate tramite GWAS nella patogenesi delle malattie di nostro interesse e nella fisiologia del sistema immunitario verranno condotti studi funzionali ad hoc che prevedono l'utilizzo di sistemi in vitro ed in vivo. (literal)
Competenze
  • Per lo svolgimento di questa ricerca possiamo contare sull'apporto di personale qualificato e con competenze nel campo immunologico, biochimico, biologico molecolare e cellulare, proteomico. Inoltre sono presenti competenze nel campo della microscopia ottica e confocale, della citofluorimetria, della manipolazione di animali da laboratorio che sono strumentali per lo svolgimento dell'attività del modulo. La seguente strumentazione è a disposizione nei laboratori dell' INN e presso la sezione staccata di Lanusei: 13 Amplificatori per la Polymerase Chain Reaction (PCR) 2 Sistemi GeneChip 7G Affimetrix 1 Sequenziatore automatico Applied Biosytem 3130XL Genetic Analyzer 1 Applied Biosystem Taqman 7900HT Fast Real Time PCR system 1 Nanodrop per misurazione di DNA e proteine 1 Spettrofotometro SpectraMaxPlus384 4 Sistema di crioconservazione in azoto liquido 2 Citofluorimetri Canto BD 1 microscopio confocale 2 microscopi fluorescenza 4 Freezer -80°C 8 Centrifughe 6 incubatori 4 cappe per colture cellulari ed 1 cappa per PCR Personal Computers: 30 PC e 4 laptop Strumentazione disponibile presso altre sedi: 2 Sistemi Genome Analyzer Illumina-Solexa 1 Citofluorimetro Excalibur BD (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Diagnostica in vitro, piattaforma tecnologica, fattori di rischio, terapie, brevetti. (literal)
Obiettivi
  • Gli obiettivi di questa ricerca sono volti a studiare i meccanismi molecolari e funzionali alla base di patologie e tratti di interesse immunologico. A breve termine i risultati conseguiti consentiranno di approfondire i meccanismi fisio-patologici alla base del malfunzionamento del sistema immune. In futuro, la definizione della via fisio-patologica del gene coinvolto, attraverso lo studio funzionale e la creazione e caratterizzazione sia in vitro che in modelli animali, forniranno importanti informazioni che potrebbero essere utili per lo sviluppo di terapie specifiche per le patologie d'interesse con importanti ricadute sociali e sanitarie. Di seguito sono elencati i progetti attualmente in corso oggetto dell'attività di questo modulo: 1. Studio di determinanti genetici che regolano l'infiammazione; 2. Studio di geni di suscettibilità alla sclerosi multipla; 3. Studio di determinanti genetici che regolano tratti correlati con la funzionalità ed autoimmunità tiroidea (TSH, FT4, anticorpi anti-TPO); 4. Studio di determinanti genetici che regolano i livelli di cellule dendritiche plasmacitoidi. (literal)
Stato dell'arte
  • Il sistema immunitario ha il compito di difendere l'organismo dall'attacco di batteri, virus, funghi e protozoi tramite l'azione sinergica di sistemi cellulari e umorali in grado di riconoscere elementi esterni e potenzialmente patogeni all'organismo stesso. Alterazioni dei complessi meccanismi che regolano questi processi sono alla base della fisiopatologia del sistema immunitario. Le malattie del sistema immunitario includono sia comuni malattie complesse che alcune malattie rare, accomunate da un profilo patogenetico caratterizzato da alterazione funzionale del sistema immunitario tra cui: le malattie autoimmuni, nelle quali la risposta immunitaria patologica viene rivolta verso proteine, cellule e tessuti del proprio organismo; le malattie allergiche, dovute ad una eccessiva risposta verso antigeni esterni normalmente innocui; i tumori, che si originano in seguito al mancato riconoscimento ed eliminazione delle cellule trasformate da parte del sistema immunitario. Una maggiore comprensione dei meccanismi alla base del riconoscimento ed attivazione del sistema immunitario è fondamentale per combattere un ampio gruppo di disordini che affliggono gli esseri umani. (literal)
Tecniche di indagine
  • La caratterizzazione delle varianti (SNP, indel) d'interesse sarà condotta seguendo approcci sistematici e sequenziali. Verranno inizialmente analizzate da un punto di vista genetico/bio-informatico per identificare quelle potenzialmente causali. L'approccio sperimentale in vitro sarà definito definito in base ai risultati dell'analisi genetica/bio-informatica, alle conoscenze sullo specifico gene putativo e al suo coinvolgimento in vie metaboliche/funzionali note. In generale saranno effettuati studi di espressione di RNA e proteine, studi di espressione genica tramite geni reporters (es. luciferasi, GFP, etc.), esperimenti di immunoprecipitazione, di gel-shift, saggi dei due ibridi, manipolazione di animali normali e mutati, immunofluorescenza con microscopio confocale, indagini citofluorimetriche. Nel caso di varianti espresse nel sistema immune, gli effetti saranno studiati in cellule primarie di individui con specifici genotipi dello SNP, anche con procedure standard per valutare l'attivazione, proliferazione, produzione di citochine, mobilizzazione del Ca+2, rimodellamento del citoscheletro. (literal)
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