Descrizione del modulo "ex ME.P03.007.001 / Meccanismi regolativi del Differenziamento e Oncogenesi (ME.P03.007.002)"

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  • Descrizione del modulo "ex ME.P03.007.001 / Meccanismi regolativi del Differenziamento e Oncogenesi (ME.P03.007.002)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Lo studio proposto approfondirà la conoscenza dei meccanismi alla base della proliferazione e del differenziamento di cellule staminali, con possibili ricadute nei settori dell'oncologia e della rigenerazione dei tessuti. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Principali articolazioni della ricerca: WP1-Moretti: Ruolo delle proteine MDM nell'attività oncosoppressiva di p53. WP2-D'Agnano/Felsani: Genomica della regolazione trascrizionale nel differenziamento cellulare e tumorigenesi. Ruolo delle lamine di tipo A in cellule di origine nervosa. MicroRNA circolanti quali biomarcatori nei tumori del cervello. WP3–Farsetti: Ruolo della sintasi dell'ossido nitrico endoteliale (eNOS) nei tumori ormono-dipendenti: cancro della prostata (PCa) e cancro della mammella WP4-Civitareale: Controllo trascrizionale del differenziamento in cellule normali e patologiche WP5–Mariani: Interazione ospite-patogeno a livello trascrizionale. Studio di composti vegetali con proprietà immunomodulanti, antibiotiche e antiossidanti. WP6–Cirilli: Determinazione biostrutturale dei meccanismi molecolari di processi cellulari mediati da complessi proteici rilevanti per patogenesi umana WP7-De Santa: Interazioni regolatorie tra rigenerazione muscolare e infiammazione nel modello murino (mdx) di distrofia muscolare Duchenne, in seguito a trattamento con inibitori delle HDAC (HDACi). WP8-Rizzi: Terapia cellulare per la la rigenerazione del muscolo cardiaco e scheletrico (literal)
Competenze
  • I ricercatori che partecipano alla commessa hanno elevate competenze di biologia molecolare e cellulare ed una grande esperienza di ricerca sul tema oggetto dei rispettivi workpackages. In particolare, specialmente ampie sono le competenze nell'analisi dei profili di espressione genica e nello studio dei meccanismi di regolazione del differenziamento, del ciclo cellulare e dell'oncogenesi. Molto importante per la ricerca che svolgiamo è la competenza di citofluorimetria a flusso. Più recentemente sono state sviluppate competenze nella microscopia confocale, nella tecnologia dei microarray e della PCR quantitativa, ed ultimamente è iniziata una collaborazione con la ditta Genomnia per lo sviluppo di competenze nel settore del Deep-Sequencing con tecnologia Applied Biosystems SOLiD. Alcuni ricercatori risultano altamente specializzati in: tecniche di FRET per l'identificazione di colocalizzazioni proteiche mediante microscopia confocale, saggi di Immunoprecipitazione della Cromatina (ChIP e re-ChIP) da tessuti e colture cellulari, ChIP Sequencing. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • 1. Validazione di marcatori diagnostici e target terapeutici. 2. Identificazione di nuove molecole di possibile significato diagnostico e prognostico nella malattia neoplastica. 3. Perfezionamento di tecniche di gene expression profiling, utilizzabili per studi di farmaco genomica. 4. Identificazione di microRNA circolanti quali possibili biomarcatori nelle neoplasie del sistema nervoso centrale. 5. Identificazione di nuovi geni bersaglio quali target farmacologici nel trattamento di malattie oncologiche. 6. Messa a punto di un nuovo diagnostico per la tubercolosi latente, attraverso l'analisi della risposta immunitaria dei pazienti ai peptidi di MTB identificati nello studio. (literal)
Tecnologie
  • Si utilizzano modelli matematici per la stima della distribuzione percentuale delle cellule nei diversi compartimenti del ciclo cellulare (Modfit) ed altri modelli matematici (basati sull'incorporazione di BrdU) per lo studio della cinetica di proliferazione di cellule tumorali. (literal)
Obiettivi
  • Obiettivo della ricerca è l'individuazione di pathways regolativi normali in cellule differenziate e delle loro possibili alterazioni in cellule patologiche. I risultati hanno portato all'identificazione sia di nuovi marcatori diagnostici che di nuove molecole bersaglio in terapia, e il lavoro dei prossimi anni estenderà e approfondirà queste conoscenze. Ulteriore obiettivo è lo sviluppo è l'ottimizzazione di modelli adeguati per lo studio del differenziamento in cellule di diversa origine. Quest'ultimo obiettivo trova utilità di impiego sia nell'ambito della ricerca che industriale per l'allestimento di test farmacologici su ampia scala e controllata, e nello studio della rigenerazione dei tessuti. Identificazione di \"small non coding RNA\" di MTB; analisi di due diverse colonie di MTB; possibile ruolo di CpG motifs di origine micobatterica nell'attivazione del macrofago (literal)
Stato dell'arte
  • L'uso di biotecnologie (genomica, trascrittomica, proteomica, metabolomica) per l'analisi e caratterizzazione di molecole potenzialmente utili quali nuovi biomarcatori è essenziale per una migliore comprensione dei meccanismi molecolari coinvolti nella patogenesi di numerose malattie e per lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici. Lo studio della regolazione dei pathways metabolici in una cellula normale rispetto ad una patologica, ha condotto a caratterizzare targets utilizzabili per sviluppi di nuove terapie e per applicazioni biotecnologiche. La disponibilità di nuovi biomarcatori potrebbe portare alla definizione di nuovi test diagnostici e potrebbe contribuire ad aumentare l'efficacia e/o a ridurre la tossicità di un determinato farmaco, grazie alla loro sensibilità e/o specificità. La terapia cellulare costituisce un approccio estremamente promettente per molte patologie muscolari. La generazione di cellule staminali pluripotenti indotte (iPS), in grado di differenziamento multilineare, e il supporto di biomateriali avanzati capaci di incapsulare le cellule, permette di ottenere un differenziamento muscolare ottimale per una futura applicazione clinica (literal)
Tecniche di indagine
  • La commessa si avvarrà delle competenze e delle strumentazioni della Functional Neurogenomics Facility, struttura congiunta CNR e EBRI (European Brain Research Institute), che si trova nell'edificio dove ha sede l'Istituto. La Facility dispone dell'attrezzatura per lo studio dell'espressione genica descritta al punto precedente, di un esperto bioinformatico (Dr. Arisi) e di un tecnico. Si avvarrà anche della competenza in citometria a flusso della Dr.ssa D'Agnano per analisi del ciclo cellulare (PI staining, BrdU incorporation, cyclin expression), dei processi di morte cellulare (Tunel assay, Annexin test, Mitochondrial potential). Per identificare i nuovi geni target e partners dei complessi nucleari contenenti eNOS nei tumori della prostata verrà utilizzata la metodica del ChIP-Sequencing. (literal)
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