Progetti

N Titolo Title Logo Ente finanziatore Responsabile ITB Descrizione Description Link Inizio Fine Finanziamento
1
Un approccio multidisciplinare per la ricerca di biomarcatori molecolari orientati alla valutazione del profilo rischio/beneficio nel trattamento dell’Atrofia Muscolare Spinale.A multidisciplinary approach for the search for molecular biomarkers aimed at assessing the risk / benefit profile in the treatment of Spinal Muscular Atrophy.Regione PugliaMaria LiguoriLo scopo principale di questo studio prospettico longitudinale sarà quello di trovare marker adatti per il monitoraggio del trattamento e la reattività nei pazienti adulti con atrofia muscolare spinale (SMA). Utilizzando una strategia multidisciplinare, l'obiettivo finale sarà quello di costruire una piattaforma di analisi bioinformatica / biostatistica di dati clinici, biochimici e molecolari integrati che sarà in grado di distinguere tra responder e non responder al Nusinersen, un nuovo trattamento genetico disponibile per la SMA. Dato l’approccio che applicheremo e l'esperienza dei partner nel campo, ulteriore scopo di questo progetto sarà quello di trovare possibili biomarcatori genetici associati agli effetti collaterali di Nusinersen o ad altri parametri clinici, come la progressione clinica della malattia.The main aim of this longitudinal prospective observation will be to find suitable markers for treatment monitoring and responsiveness in adult patients with Spinal Muscular Atrophy (SMA). By using a multidisciplinary strategy, the final goal will be to build a platform of bioinformatics/biostatistics analysis of integrated clinical, biochemical and molecular data that will be able to distinguish between responders and non-responders to Nusinersen, a novel genetic treatment available for SMA patients. Given the extensive approach that we are going to apply, and the expertise of the Partners in the field, additional aim of this project will be to possibly find genetic biomarkers associated with the side effects of Nusinersen or other clinical parameters, such as the clinical progression of the disease.20202023€100.000
2
Il deterioramento cognitivo nella Sclerosi Multipla
Pediatrica: ricerca di biomarcatori predittivi di progressione.
Cognitive impairment in Pediatric Multiple Sclerosis: searching for biomarkers predictive of progressionsclerosimultipla.pngFondazione Italiana Sclerosi Multipla (FISM)Maria LiguoriIl deterioramento cognitivo è uno dei sintomi più frequenti anche nella SM pediatrica (PedMS), che esercita un grave impatto sulla qualità della vita dei pazienti e sulle prestazioni scolastiche. Finora, marcatori molecolari predittivi della sua comparsa e progressione devono ancora essere identificati anche nella SM adulta. In questo studio longitudinale abbiamo mirato a caratterizzare i biomarcatori circolanti (miRNA) e i loro geni bersaglio in PedMS. I dati clinici e molecolari (NGS) sono stati analizzati da un team integrato di bioinformatici/biostatistici con lo scopo finale di identificare possibilmente firme molecolari associate a disfunzioni cognitive nella PedMS.
Sebbene nessuna differenza significativa possa essere associata al deterioramento cognitivo nel suo complesso, sono state trovate alcune firme molecolari distintive di alcune prestazioni cognitive nei pazienti PedMS (ad esempio attenzione e velocità di elaborazione). Se confermati in campioni più grandi, questi dati possono portare a identificare nuovi bersagli molecolari per sforzi terapeutici selettivi.
Cognitive impairment is one of the most frequent clinical evidence also in pediatric MS (PedMS), exerting severe impact in patients’ quality of life and school performances. So far, molecular markers predictive of its occurrence and progression still need to be identified also in adult MS. In this longitudinal study we aimed to characterize circulating biomarkers (miRNAs) and their target genes in PedMS. Clinical and molecular data (NGS) were analyzed by an integrated team of bioinformatics/biostatistics with the final purpose to possibly identify molecular signatures associated with PedMS cognitive dysfunctions.
Although no significant differences marked the overall cognitive impairment, some distinctive molecular signatures were found associated with PedMS cognitive performances (e.g. attention and processing speed). If confirmed in larger samples, this data may lead to identify novel molecular targets for selective therapeutic efforts.
https://www.ba.itb.cnr.it/pedms/20152018€245.492
3
Progetto Bandiera "InterOmics", Sviluppo di una piattaforma integrata per l’applicazione delle scienze “omiche” alla definizione dei biomarcatori e profili diagnostici, predittivi, e teranosticiinteromics.pngMIUR - PNR 2011-2013Sabino Liuni
Domenica D’Elia
Sviluppo di una piattaforma integrata per l'applicazione delle scienze "omiche" alla definizione dei biomarcatori e profili diagnostici, predittivi e teranostici.
Il progetto prevede lo sviluppo delle competenza per l'intera filiera delle "scienze omiche", con particolare riferimento alla genomica, proteomica, bioinformatica e system biology.
Il progetto si propone di sviluppare:
• Nuovi metodi Bioinformatici per l'integrazione e la gestione dei dati "omici" e per la creazione di nuove conoscenze nel settore clinico e biotecnologico.
• Nuove metodologie e modelli per l'integrazione delle conoscenze dei genomi (umano,eucaristico,batterico e virale) con i dati provenienti da studi biochimici, fisiologici e clinici.
https://www.interomics.eu/20122018€ 22M
€ 400.000 UO Bari
4
Progetto Bandiera Epigenomica (EPIGEN)Flagship Project Epigenomics (EPIGEN)epigen.pngMIUR - PNR 2011-2013Flavio LicciulliL'obiettivo di EPIGEN è comprendere come i meccanismi epigenetici regolino i processi biologici, determinino la variazioni fenotipiche e contribuiscano all'insorgere e alla progressione delle malattie. Il progetto è multidisciplinare e coinvolge più di 70 gruppi di ricerca italiani che lavorano in stretta collaborazione e utilizzano tecnologie di ultimissima generazione.
Il progetto EPIGEN vanta piattaforme tecnologiche centralizzate che forniscono ai ricercatori accesso immediato a tecnologie avanzate per il sequenziamento del DNA e per la gestione e l'analisi dei dati.
www.epigen.it20122018€ 30M
€94.000 UO Bari
5
CHARME: Armonizzare le strategie di standardizzazione per aumentare l'efficienza e la competitività della ricerca europea nel settore delle scienze della vitaCHARME: Harmonising standardisation strategies to increase efficiency and competitiveness of European life-science researchcharme.pngCOST Action CA15110Domenica D’EliaGli standard rappresentano importanti motori nella ricerca nelle scienze della vita e nel trasferimento tecnologico perché garantiscono l’accessibilità, la condivisione e la comparabilità dei dati. CHARME è un progetto finanziato dall’ European Cooperation in Science and Technology (COST), una organizzazione Europea che finanzia la costituzione e organizzazione di network per la ricerca e l’innovazione. Gli scopi primari del progetto CHARME sono: 1) unificare iniziative già in corso allo scopo di ottimizzare gli sforzi già in corso per lo sviluppo di nuove norme e standard in diversi settori della ricerca nel campo delle scienze della vita; 2) identificare bisogni e lacune, collaborando con altre iniziative e organizzazioni per evitare duplicazioni e inutili sovrapposizioni; 3) sviluppare una strategia europea comune, coordinata e a lungo termine, attraverso il coinvolgimento attivo di tutte le parti interessate (ricerca, industria e politica), per promuovere l’uso degli standard nel flusso di lavoro quotidiano della ricerca.Standards represent important drivers in life sciences research and technology transfer because they guarantee that data become accessible, shareable and comparable along the value chain. CHARME is a COST Action that aims to: 1) bridge and combine the fragmented areas of the of various moves in the development of new norms and standards to achieve a breakthrough in standardisation efforts; 2) identify needs and gaps, teaming up with other initiatives and organisations to avoid duplication and overlap of standardisation activities; 3) develop a common, coordinated, long-term strategy, by active involvement of all stakeholders (from research, industry and policy), to successfully assimilate standards into the daily work-flow of European research.https://www.cost-charme.eu/20162020€600.000
6
ML4 Microbiome: Tecniche statistiche e di apprendimento automatico negli studi sul microbioma umanoML4 Microbiome: Statistical and machine learning techniques in human microbiome studiesmicrobiome.pngCOST Action CA18131Domenica D’EliaIn anni recenti il microbioma umano è stato caratterizzato in modo molto dettagliato in diversi studi su larga scala per il ruolo chiave che esso può svolgere nell’insorgenza e progressione di diverse malattie umane. Per questo motivo l'attenzione dei ricercatori si sta ora spostando verso l'uso di questi dati per la diagnostica, la prognosi e la terapia di diverse malattie per le quali la correlazione dei dati dell’analisi del microbioma con atri dati clinici è risultata molto promettente. Per contro, i dati di microbioma sono intrinsecamente complessi e altamente variabili, pertanto per sfruttare appieno il loro potenziale clinico e scientifico sono necessarie metodologie analitiche sviluppate ad hoc. Infatti, sebbene la gamma di modelli statistici e metodi di Machine Learning (ML) per l’analisi di questi dati sia abbastanza vasta, un'implementazione subottimale spesso porta a errori, falsi positivi o a risultati fuorvianti. La ragione primaria stà nella mancanza di buone pratiche analitiche e di competenze di ML adeguate. La COST Action ML4microbiome ha come focus primario la creazione di un network costituito da ricercatori nel campo dell’analisi del microbioma ed esperti di ML che useranno le proprie competenze per lavorare insieme all’ottimizzazione e standardizzazione di metodologie di ML applicate all’analisi di dati di microbioma. Il network si prefigge l’obiettivo di creare set di dati di benchmark che possano essere resi disponibili alla comunità scientifica per ulteriori sviluppi. L'utilizzo corretto di questi approcci consentirà una migliore identificazione delle caratteristiche "omiche" predittive e discriminatorie, migliorerà la ripetibilità degli studi e fornirà approfondimenti meccanicistici sui possibili ruoli causali o contributivi del microbioma. ML4microbiome esaminerà anche le opportunità di automazione e definirà le aree prioritarie per lo sviluppo di nuovi metodi di ML/Statistica per la loro applicazione a studi del microbioma.In recent years, the human microbiome has been characterised in great detail in several large-scale studies as a key player in intestinal and non-intestinal diseases, e.g. inflammatory bowel disease, diabetes and liver cirrhosis, along with brain development and behaviour. As more associations between microbiome and phenotypes are elucidated, research focus is now shifting towards causality and clinical use for diagnostics, prognostics and therapeutics, where some promising applications have recently been showcased. Microbiome data are inherently convoluted, noisy and highly variable, and non-standard analytical methodologies are therefore required to unlock its clinical and scientific potential. While a range of statistical modelling and Machine Learning (ML) methods are now available, sub-optimal implementation often leads to errors, over-fitting and misleading results, due to a lack of good analytical practices and ML expertise in the microbiome community. The ML4microbiome COST Action network will create productive symbiosis between discovery-oriented microbiome researchers and data-driven ML experts, through regular meetings, workshops and training courses. Together, it will first optimise and then standardise the use of said techniques, following the creation of publicly available benchmark datasets. Correct usage of these approaches will allow for better identification of predictive and discriminatory ‘omics’ features, increase study repeatability, and provide mechanistic insights into possible causal or contributing roles of the microbiome. This Action will also investigate automation opportunities and define priority areas for novel development of ML/Statistics methods targeting microbiome data.https://www.ml4microbiome.eu/20192023€ 272.998 (2019-2020)
7
Cluster in bioimaging: Bando “Aiuti a Sostegno dei Cluster Tecnologici Regionali”Cluster in bioimaging: Call for "Aid to Support Regional Technology Clusters"cluster.pngRegione PugliaElda PerlinoAnalisi di genomica funzionale e meta genomica mediante l’utilizzo di metodologie innovative (NGS) RT-PCR
OR 4.5 Sviluppo di un sistema per l’individuazione e la classificazione della completa comunità microbica presente in un campione
Analysis of functional genomics and meta genomics through the use of innovative methodologies (NGS) RT-PCR
OR 4.5 Development of a system for the identification and classification of the complete microbial community present in a sample
https://tinyurl.com/y5fbqp4220152017€ 1.5M
€ 344K CNR
8
Genome, Environment, Microbiome and Metabolome in Autism (GEMMA)Genoma, ambiente, microbiota e metaboloma nell’autismo (GEMMA)gemma.pngEC H2020Alessandra MezzelaniGEMMA è un progetto multicentrico della Commissione Europea per studiare le interazioni tra microbiota intestinale, metaboloma, epigenoma e funzione immunitaria al fine di scoprire nuovi biomarcatori utili per la diagnosi precoce dell'autismo e per il disegno di terapie preventive personalizzate.GEMMA is a multicentre European Commission Project for exploring interactions between gut microbiome, metabolome, epigenome and immune function in order to discover new biomarkers useful for early diagnosis of autism and as potential targets for preventive personalized therapies.The grant consists of 14,2M€ in 5-years project starting January 2019.https://www.gemma-project.eu/20192023€ 14,2M
€ 544K CNR
9
SOUP: Signaling the Organelle Unfolded Protein ResponseSOUP: Signaling the Organelle Unfolded Protein Responsesoup.jpgMIUR - PRIN 2017Dario Di SilvestreIl progetto mira a identificare i principali regolatori della unfolded protein response a livello degli organelli e la trasmissione dell’informazione a livello nucleare per prevenire l’accumulo delle proteine non foldate.The project aims at identifying key regulators of the recently discovered plant organelle Unfolded Protein Response (UPR), whereby stressed mitochondria and chloroplasts convey information to the nucleus to modulate the expression of nuclear genes and prevent accumulation of misfolded or unfolded proteins.https://www.souproject.it/20192023€90.473
10
Cancer in Heart fAilure: characteriziNg the association with a dual epidemioloGical and Experimental approach - CHANGE studyCancer in Heart fAilure: characteriziNg the association with a dual epidemioloGical and Experimental approach - CHANGE studyBando Ricerca Finalizzata 2018 del Ministero della SaluteAntonella De PalmaGrowing evidence indicates that patients with heart failure (HF) face an increased risk of developing cancer. If confirmed, this observation may have important clinical consequences, since superimposed malignancies complicate the management and worsen the prognosis of pre-existing HF. Moreover, this finding gives support to very recent experimental, showing that HF promotes cancer growth, purportedly via cardiac secreted proteins. On the other hand, earlier studies convincingly related events central to HF pathophysiology, such as neurohormonal activation and inflammation, to tumorigenesis, although in contexts different from HF. This project will investigate cancer incidence according to presence or absence of HF in the general Italian population, will seek to identify the factors through which HF may promote malignancy by unbiased proteomics of plasma from both patients and mice with HF, and will explore the role of these factors in cancer mouse models.20202023€84.822
11
INTERSLA - INnovazione, nuovi modelli TEcnologici e Reti per curare la SLARegione LombardiaRoberta BordoniINTERSLA è un progetto interdisciplinare di ricerca integrata per la SLA. Nello specifico mira ad ampliare la conoscenza della patogenesi della SLA avvalendosi di piattaforme ad alto contenuto tecnologico per la scoperta di potenziali biomarcatori e l'analisi di big data, che attingeranno informazioni da una caratterizzazione clinica, genetica, tissutale, cellulare, biochimico-molecolare ed immunologica di pazienti e del modello animale suino.
Le attività specifiche che coinvolgono l'ITB riguardano:
- l'identificazione di potenziali marcatori ad uso terapeutico, mediante analisi RNA-seq in "bulk" del profilo trascrizionale di RNA estratti da midollo spinale di suino a vari stadi di progressione della malattia;
- la caratterizzazione, mediante scRNA-seq su cervello di suino, degli stati molecolari delle singole cellule, dei sottotipi e delle loro interazioni;
- la caratterizzazione mediante nanoLC-MS/MS del profilo proteomico untargeted di vescicole extracellulari da siero di pazienti SLA a differenti stati di malattia e nel sistema modello SLA sviluppato nel suino.
20202023€249.949
12
Progetto Bandiera "INTEROMICS": Proteomic investigations of regulatory T cells in tumoral subjects - PITReinteromics.pngMIUR - PNR 2011-2013Pierluigi MauriThe transcription factor FoxP3 plays a critical role in regulating the development and the immunosuppressive function of Treg cells, specifically its splicing form, FoxP3E2, seems to be correlated with more aggressive cancer.
The present project aims to investigate the involvement of CD4+CD25highFoxP3+ regulatory T cells (Tregs) and related primary tumour in patients affected by breast cancer (BC) with different prognosis: more (ER-/PgR-/HER2-) and less (ER+/PgR+/HER2-) aggressive.
We will take advantage from our proteomics integrated platform (high-throughput approach and network analysis; Imm. Lett. 2014; BBA 2017), our recent proteomic analysis of T-cell (JEM, 2011; Immunity 2016), combined to FoxP3 splicing analysis and selection of BC tissues.
Proteome profiles of Tregs from the two groups will be integrated by profiles in primary BC tissues. Quantitative changes and their evaluation by systems biology will be useful to investigate the perturbation of signal pathways in relation to aggressive prognosis of BC.
20172018€60.000
13
AMANDA - Alterazioni metaboliche, stress cellulari e processi neurodegenerativiRegione LombardiaPierluigi MauriIl progetto si propone di studiare i meccanismi cellulari e molecolari alla base della neurodegenerazione correlata ad alterazioni metaboliche, condizione altamente prevalente nella popolazione anziana e modificabile grazie a interventi preventivi centrati sullo stile di vita. Si cercherà di identificare nuovi biomarcatori e di stabilire se molecole in grado di influire sui meccanismi molecolari alla base della senescenza possano avere un effetto protettivo sull’insorgenza della neurodegenerazione. L'obiettivo sarà declinato in due ambiti, tramite studi in modelli cellulari/preclinici e in ambito clinico. Lo studio clinico prevede un’indagine osservazionale in un gruppo di pazienti, di fascia d'età maggiormente a rischio, caratterizzati da disfunzione metabolica di diverso grado. L’analisi dei biomarcatori circolanti sarà correlata con la gravità della condizione metabolica e comparsa di decadimento cognitivo/neurodegenerazione per identificare marcatori precoci di malattia.20162019€219.175
14
Identificazione di meccanismi molecolari che conducono all’attivazione di cellule Th1/17 patogeniche a causa di patogeni del microbiota intestinale nella malattia di Chron: un nuovo target per strategie terapeutiche. (PaThOs-17)Identification of molecular mechanisms leading to activation of pathogenic Th1/17 cells by pathobionts and gut microbiota in Crohn’s disease: a new target for therapeutic strategies (PaThOs-17)pathos.pngFondazione CariploClarissa ConsolandiIl morbo di Chron è un disordine cronico e autoimmune che coinvolge l’apparato gastrointestinale e la sua eziologia risulta ancora sconosciuta. Il Progetto include un approccio combinato di studi genetici, metagenomici e immunologici. La nostra attività ha riguardato la caratterizzazione del microbioma sui tessuti intestinali, isolati dalla stessa sede anatomica (ileo terminale) così da valutare l’alterazione della flora microbica intestinale che è alla base dell’attivazione dei processi infiammatori tipici della malattia.Crohn’s disease (CD) is a chronic and relapsing autoimmune gastrointestinal disorder with a yet unknown etiology. The Project combined genetic, metagenomic and immunologic-studies. Our activity was focused on the characterization of the microbiome by intestinal biopsies analysis, isolated from terminal ileus, in order to evaluate the alteration of the intestinal microbial flora responsible for the activation of the inflammatory processes typical of the disease.https://sites.unimi.it/pathos17/20182019€ 249.363
(€ 41.000 UO)
15
Xenogenetica dell’acqua potabile: analisi del microbioma e del resistoma per il miglioramento di strumenti per la sicurezza delle acque
(XenoMicroResist)
Xenogenetics of drinking water: Microbiome and Resistome analyses for the improvement of water safety assessment tools (XenoMicroResist)Fondazione CariploClarissa ConsolandiL’acqua potabile è essenziale nella vita umana e il suo consumo rappresenta un fattore importante in microbiologia a causa di possibili contaminazioni da agenti estranei di origine biologica e chimica. La nostra attività ha riguardato la caratterizzazione del microbioma in campioni di acqua potabile, raccolti nell’area metropolitana milanese, mediante sequenziamento di ampliconi 16SDrinking water is central in human life. The quality of waters for human consumption is a hot topic in microbiology, because of the xeno-contamination of chemical and biological origin. XenoMicroResist is focused on the identification of biological contamination of drinking water. In detail, our activity was focused on the analysis of microbiome in samples of drinking water, collected within Milan, by 16S amplicon sequencing20162018€ 296.700
(€ 65.800 UO)
16
WHYCRUST-Struttura, funzione, sviluppo delle Croste Biologiche del Suolo (BSC) nelle regioni polari: contributo alla comprensione del ruolo ecologico delle BSC su scala planetariaWHYCRUST – Structure, function, development of BSC in antartic regions: contribute to the understanding of the ecological role of BSC on planetary scaleProgramma Nazionale di Ricerche in Antartide Bando 2013 – linea di intervento A progetto PNRAClarissa ConsolandiIl Progetto si è occupato dello studio della struttura, funzione e sviluppo delle Croste Biologiche del Suolo (BSC) nelle regioni dell’Antartide, così da comprenderne il ruolo ecologico. In particolare, la nostra attività ha riguardato l’analisi batterica delle Croste Biologiche del Suolo dell’Antartide mediante analisi di ampliconi 16S con Next Generation Sequencing. Il nostro approccio multidisciplinare ha provveduto a fornire un ampio quadro delle caratteristiche del suolo e delle comunità microbiche di questi ecosistemi peculiari e correlare le diverse informazioni raccolte per definire quali parametri potrebbero essere descrittivi in modo specifico della colonizzazione batterica.The Project was focused on the study of the structure, function, development of BSC in antartic regions, in order to understand their ecological role. In particular, our activity concerned the microbial analysis of Biological Soil Crusts by 16S amplicon sequencing. Our multidisciplinary study aimed to provide a wide characterization of soil characteristics and microbial communities of these peculiar ecosystems and correlate different information to define which parameters could be uniquely descriptive of the presence and type of bacterial colonization20162018€ 77.000
(€ 12.500 UO)
17
Sviluppo di una piattaforma biotecnologica a nanoparticelle per terapie antitumorali con l'utilizzo di organoidi derivati da pazienti affetti da carcinoma mammarioDevelopment of a biotechnological nanoparticle platform for the delivery of antitumor therapies using Patient Derived-Organoid library of Breast CancerMIUR- PRIN 2017Marco SevergniniQuesto progetto è focalizzato sulla realizzazione di una piattaforma integrata di bionanoparticelle (BNP) che sfrutta nanogabbie di derivazione biologica - costituite da proteine ​​(H-Ferritina, volte), DNA o vescicole extracellulari, caricate con farmaci antitumorali, inibitori di Chk1 o siRNA, e modificate per indirizzare i recettori sovraespressi sulla superficie di cellule tumorali del carcinoma mammario triplo negativo (TNBC) - come approccio terapeutico innovativo. La piattaforma BNP sarà testata su linee cellulari 2D e in un sistema di Organoidi derivati da pazienti (PDO), che rappresenta un affidabile modello di malattia preclinica agli studi convenzionali in vivo. A tal fine, verrà utilizzato un modello TNBC PDO per mettere a punto e validare la piattaforma BNP proposta. Il progetto studierà in modo approfondito l'espressione genica delle diverse combinazioni di nanoparticelle-attivazione superficiale-farmaco ed eseguirà la trascrittomica a singola cellula sul modello PDO per valutare specifiche popolazioni cellulari bersaglio della BNP. Sfruttando nanofarmaci mirati, l'uso di BNP potrebbe aumentare l'efficacia antitumorale e diminuire la chemioresistenza.This project is focused on the realization of an integrated bionanoparticle (BNP) platform exploiting biological-derived nanocages – consisting of protein (H-Ferritin, vaults), DNA or extracellular vesicles, loaded with antitumor drugs, Chk1 inhibitors or siRNA, and modified to address receptors overexpressed on triple negative breast cancer (TNBC) cell surface – as an innovative therapeutic approach. The BNP platform will be tested on 2D cell lines and in a Patient-Derived Organoid (PDO) system, which represents a reliable preclinical disease model alternative to conventional in vivo studies. To this aim, a TNBC PDO model to finalize and validate the utility of our proposed multitasking BNP platform will be employed. The project will extensively investigate gene expression of the different nanoparticles-activation-drug combinations and will perform single-cell transcriptomics on PDO model to evaluate specific cell populations targeted by the BNP. By exploiting targeted nanodrugs, the use of BNPs could here increase antitumor efficacy and decrease chemoresistance.20192022€ 741.200
€ 173.000 CNT
18
Caratterizzazione trascritto mica ed epigenomica di cellule umane iPS per l’identificazione di nuovi biomarcatori terapeutici per la distrofia miotonica di tipo 1.Epigenome and Transcriptome profiling of human iPS cells to identify new therapeutic biomarkers involved in Myotonic Dystrophy Type-1interomics.pngCNR – InterOmicsFlagship ProjectIngrid CifolaIl progetto, che vede la collaborazione di diversi istituti del DSB del CNR con expertise complementari, ha come obiettivo lo studio delle basi molecolari della distrofia miotonica di tipo 1 (DM1) mediante l’utilizzo di innovative tecnologie cellulari e molecolari. Il progetto prevede la generazione di cellule iPSC da pazienti DM1 e controlli sani e il loro differenziamento in cardiomiociti e miociti scheletrici, realizzando così un modello in vitro della patologia più completo. Tali cellule saranno caratterizzate mediante next-generation sequencing (NGS) da un punto di vista trascrittomico ed epigenomico per identificare alterazioni molecolari nei processi differenziativi. Lo scopo ultimo è quello di individuare nuovi marcatori clinici e/o target terapeutici per una medicina di precisione della DM1.This project, based on the collaboration among different institutes with complementary expertise from DSB at CNR, aims to investigate the molecular mechanisms underlying myotonic dystrophy type 1 (DM1), by applying innovative cellular and molecular technologies. During the project, human iPSC will be generated from DM1 patients and healthy donors and will be differentiated into cardiomyocytes and skeletal muscle cells, thus realizing a better in vitro disease model. Transcriptome and epigenome profiling of these cells by NGS will help to identify molecular alterations of such differentiation processes. The final aim is to identify novel candidate clinical markers and/or therapeutic targets for precision medicine applications in DM1 disease.20172018€ 100.000
€ 52.000 ITB
19
Integrazione di dati farmacogenomici e farmacometabolomici per la personalizzazione della terapia oppioide contro il dolore da cancroIntegrating pharmacogomic and pharmacometabolomic data towards personalized opioid therapies for cancer painAIRCFrancesca ColomboCirca il 25% dei pazienti con cancro avanzato, sottoposti ad analgesia con oppioidi non traggono beneficio da questa terapia. Inoltre, molti di questi pazienti hanno spiacevoli effetti collaterali. La ricerca di marcatori affidabili dell'efficacia e della tossicità dei farmaci oppioidi assume un'importanza fondamentale. Con un approccio farmacogenomico verrà studiato il complesso profilo genetico che influenza la risposta individuale alla terapia oppioide e che conferisce un rischio di sviluppare effetti collaterali, quali nausea e vomito. Inoltre, questo studio sarà il primo a studiare la farmacometabolomica del trattamento con gli oppioidi e a combinare queste informazioni biochimiche con i dati genomici, per chiarire i ruoli funzionali delle variazioni genetiche identificate. Scopo del progetto è quello di definire profili genetico-metabolici integrati associati alla risposta degli oppioidi e agli effetti collaterali di nausea-vomito da poter validare in casistiche indipendenti e di cui testare l'utilità clinica.About 25% cancer patients receiving opioid analgesia do not benefit from this therapy. Additionally, several patients treated with opioids for cancer pain experience unpleasant side effects. Finding reliable markers of drug efficacy and toxicity assumes pivotal importance. With a genome-wide pharmacogenomic approach we will disclose the complex genetic profile that affects individual response to opioid therapy for cancer pain and confers individual risks of developing nausea–vomiting side effects. In addition, this study will be the first to investigate the pharmacometabolomics of opioid treatment and to combine this biochemical information with genomics data, to elucidate the functional roles of the identified genetic variations. By the end of the project, we will have defined integrated genetic–metabolic profiles associated with opioid response and nausea-vomiting side effects, providing novel markers to be tested for clinical utility in independent patient series.20202024€499.802
20
INnovazione, nuovi modelli TEcnologici e Reti per curare la SLA (INTERSLA)Innovation, new technological models and networks to treat ALS (INTERSLA)Regione Lombardia Programma Operativo Regionale 2014-2020Roberta
Bordoni
La SLA è una malattia neurodegenerativa, con esito fatale, i cui meccanismi biologici restano largamente ignoti così come i fattori che determinano la variabilità clinica e di decorso. INTERSLA è un progetto interdisciplinare di ricerca integrata per la SLA e mira ad ampliare la conoscenza della patogenesi della malattia avvalendosi di piattaforme ad alto contenuto tecnologico per la scoperta di potenziali biomarcatori e l’analisi di big data, attingendo dalla caratterizzazione clinica, genetica, tissutale, cellulare, biochimico-molecolare ed immunologica di pazienti e di modelli animali. Le attività che coinvolgono l'ITB riguardano:
- l'identificazione di potenziali biomarcatori, mediante analisi RNA-seq in "bulk" del profilo trascrizionale del midollo spinale di suino a vari stadi di progressione della malattia;
- la caratterizzazione, mediante scRNA-seq degli stati molecolari delle singole cellule, dei sottotipi e delle loro interazioni in cervelli di maiali SOD1-mutati e wild type;
- la caratterizzazione mediante nanoLC-MS/MS del profilo proteomico untargeted di vescicole extracellulari da siero di pazienti SLA a differenti stati di malattia e nel sistema modello SLA sviluppato nel suino.
ALS is a neurodegenerative disease, with fatal outcomes, whose biological mechanisms remain largely unknown as well as the factors determining clinical and course variability. INTERSLA is an interdisciplinary project of integrated research for ALS and it aims to broaden the knowledge of the pathogenesis of disease using high-tech platforms for the discovery of potential biomarkers and big data analysis, drawing from clinical, genetic, tissue, cell, biochemical-molecular and immunological characterization of patients and animal models.
The activities involving the ITB concern:
- the identification of potential biomarkers, by "bulk" RNA-seq analysis on the transcriptional profile of porcine spinal cord, at various stages of disease progression;
- the characterization by scRNA-seq of the molecular states of single cells, of their subtypes and interactions in SOD1-mutated and wild-type pig brains;
- the characterization, by means of nanoLC-MS/MS, of the untargeted proteomic profiles of extracellular vesicles extracted from serum of ALS patients and from “SLA model” pigs, at different disease stages.
20202022€ 250K UO ITB (Genomica e Proteomica)
21
BBMRI-ERIC COMMON SERVICE ITbbmrieric.pngBBMRI-ERICMatteo GnocchiBBMRI-CS è un servizio che BBMRI-ERIC offre alle biobanche e ai ricercatori in ambito IT per supportare l'accesso a biomateriali e dati. Il servizio comune IT è gestito da una serie di nodi nazionali e dalle rispettive biobanche e ha una serie di aree di competenza. L'obiettivo particolare del CS IT è migliorare la reperibilità di biobanche, campioni e dati associati tramite la possibilità di registrare le raccolte di campioni in modo che siano visibili in tutta Europa attraverso la directory BBMRI-ERIC. Questo a sua volta contribuisce alla sostenibilità e alla produzione della biobanca.https://www.bbmri-eric.eu20162019€40.000
22
The Italian Network of Biobanks and Biomolecular Resources (BBMRI-it)bbmriit.pngMIURMatteo GnocchiBBMRI.it, il Nodo Nazionale della Infrastruttura di Ricerca Europea delle Biobanche e delle Risorse BioMolecolari (BBMRI-ERIC), è nato grazie all’impegno congiunto del Ministero dell’Università e della Ricerca e del Ministero della Salute. All’infrastruttura contribuiscono istituzioni di ricerca, quali l’Istituto Superiore di Sanità, il Consiglio Nazionale della Ricerca, Istituti di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico (IRCCS), Università, Aziende Ospedaliere, ricercatori e gruppi di ricerca dell’università e del CNR. Inoltre, un network di stakeholders, che include associazioni di pazienti tra cui Uniamo, Federazione Italiana Malattie Rare e FAVO, Federazione Italiana delle Associazioni di Volontariato in Oncologia, aziende in ambito biomedico e biotecnologico e associazioni scientifiche, supporta e collabora con il nodo per definire obiettivi e fornire expertise. BBMRI.it è una infrastruttura distribuita in tutto il territorio nazionale che include Biobanche, Centri di risorse Biologiche e Collezioni collocati in diverse regioni italiane e tre Common Services (CS Gestione della qualità, CS Information Technology, CS ELSI per le questioni etiche, legali e sociali).https://www.bbmri.it2016in corso€80.000
23
BCICs-IMA - Analisi mutazionali integrativa di cellule iniziatrici di tumore alla mammella per districare la complessita genetica tumorale e identificare bersagli utili per la medicina di precisione.BCICs-IMA - Integrative Mutational Analysis of patient-derived Breast Cancer Initiating Cells to disentangle tumor genetic complexity and identify actionable targets for precision medicineCNR-InteromicsEttore MoscaLe cellule con capacità di iniziare il tumore alla mammella (BCIC), una piccola sottopopolazione di cellule tumorali con caratteristiche simili alle staminali, sono in parte responsabili della progressione del tumore e della resistenza ai trattamenti, un problema rilevante nella cura del tumore alla mammella. In questo progetto, intendiamo verificare se le BCIC ricapitolano l'eterogeneità del tumore primario e identificare i biomarcatori putativi delle BCIC. Abbiamo in programma di completare il sequenziamento dell'intero esoma delle BCIC isolate in vitro dal tumore primario di 19 pazienti. Questi dati verranno analizzati mediante un approccio genomico integrativo basato su strumenti di “medicina delle reti”, che porterà all'identificazione delle vie molecolari influenzate dai geni mutati nelle BCIC, al fine di trovare potenziali biomarcatori per trattamenti più efficaci.Breast cancer (BC) initiating cells (BCICs), a small subpopulation of tumorcells with stem-like characteristics, are in part responsible for tumor progression and resistance to treatments, a relevantand challenging problemfor patient management. In this project, we aim at verifying if BCICs do recapitulate the heterogeneity of the clinical tumoritselfand at identifying putative biomarkers of BCICs. We plan to complete the whole-exome sequencing of BCICs isolated in vitro from the primary BCof 19 patients. These data will be analyzed by means of an integrative genomic approach based on “network medicine” tools, which will lead to the identification of the molecular pathways affected by the genes mutated in the BCICs, in order to find prospective biomarkers for more effective treatments.20172018€ 100.000
€ 60.000 ITB
24
MEMORAT - Monociti della memoria: un legame fra artritie reumatoide e aterosclerosiMEMORAT - Memory monocytes: a link between rheumatoid arthritis and atherosclerosisCNR-InteromicsEttore MoscaEMORAT esplorerà la memoria acquisita dei monociti (capacità di sviluppare una maggiore reattività alle sfide secondarie) nei pazienti con artrite reumatoide (RA) e il suo coinvolgimento nell'aumento del rischio di malattie cardiovascolari (CVD). Il fenotipo della memoria sarà valutato in monociti di soggetti con AR con o senza CDV. Verrà valutata la modulazione della risposta funzionale dei monociti (attività infiammatoria e metabolismo del ferro) e associata a trascrittoma, miRNA, RNA lungo non codificante ed epigenoma. La comprensione delle basi molecolari della memoria dei monociti fornirà le basi per lo sviluppo di strumenti predittivi personalizzati e strategie terapeutiche per CVD nei pazienti con AR.MEMORAT shall explore the trained memory of monocytes (ability of developing higher reactivity to secondary challenges) in Rheumatoid Arthritis (RA) patients and its involvement in the increased risk of cardiovascular diseases (CVD). The memory phenotype will be evaluated in monocytes from RA subjects with or without CDV. The modulation of the functional response of monocytes will be assessed (inflammatory activity and iron metabolism) and associated to transcriptome, miRNA, long non-coding RNA and epigenome. Understanding the molecular basis of monocyte memory will provide the grounds for developing personalised predictive tools and therapeutic strategies for CVD in RA patients.20172018€100.000
25
Analisi a singola cellula dei linfociti infiltrati nei siti di autoimmunità: dissezione dei meccanismi immunologici dell’artrite reumatoide (LYRA)Single-cell analyses of lymphocytes that infiltrate autoimmunity sites:
dissecting immunological mechanisms of rheumatoid arthritis (LYRA)
FRRB Regione LombardiaIleana Zucchi,
Gianluca De Bellis
Questo progetto mira a sviluppare una piattaforma per la trascrittomica a singola cellula, la citometria a flusso multi-canale e l'analisi avanzata di imaging in vivo di cellule immunitarie isolate dal sangue periferico e infiltrate nei siti autoimmuni di pazienti con artrite reumatoide e modelli pre-clinici. La piattaforma "Single Cells" sarà integrata con l'analisi epigenetica e trascrittomica delle medesime cellule immunitarie isolate dai pazienti e dall'analisi del microbioma.This project aims at developing a platform for single cell transcriptomic, multicolor flow-cytometry and advanced in vivo imaging analysis of immune cells isolated from both peripheral blood and disease sites of Rheumatoid Arthritis patients and pre-clinical models. The single cell platform will be integrated with the epigenetic and whole transcriptomic analysis from the immune cells isolated from the same sites of RA patients, together with the microbiome analysis.20172020€840.000
26
Network interomici tumorali in organoidi derivati da ghiandola mammaria, rene e vasi sanguigni (StemCELL Omics)Tumor Interomic Networks in mammary gland, kidney and blood vessel organoids (StemCELL Omics)interomics.pngCNR – InterOmicsFlagship ProjectIleana Zucchi,
Rolland Reinbold
L'obiettivo di questa ricerca è generare organoidi della ghiandola mammaria (MG) e del rene (K) da campioni normali e tumorali, per identificare la rete epigenomica che contribuisce allo sviluppo e alla progressione del tumore, generando una mappa "interomica" dai profili trascrittomici ed epigenomici globali di organoidi di MG e K normali e tumorali in confronto con i tessuti normali e tumorali di origine.The goal of this research is to generate mammary gland (MG) and kidney (K) organoids from normal and tumor samples, to identify the epigenomic network that contribute to tumor development and progression, generating an Interomics Map by comparing global transcriptomic and epigenomic profiles of normal and tumor MG and K organoids with normal and tumoral whole tissues respectively.20172017€100.000
27
Modelli di Organoidi per lo studio dell’epigenetica del cancro e risposta farmacologicaOrganoid models to study cancer epigenetics and drug responseepigen.pngMIUR-CNR Progetto Bandiera EpigenIleana ZucchiIn questo progetto abbiamo generato organoidi tumorali da casi paradigmatici di tumori al seno umani localmente invasici e tumori metastatici non trattabili, e li abbiamo caratterizzati a livello genomico, trascrittomico ed epigenomico, in particolare con approcci ATAC-seq e ChIP-seq per specifici markers istonici selezionati.In this project we generated tumor organoids from paradigmatic cases of locally invasive and metastatic intractable human breast cancers and performed their genomic, transcriptomic and epigenomic characterization, including ATAC-seq and ChIP-seq with selected histone marks and nucleosome occupancy.20162018€321.667
28
GR4MS - Integrazione di dati clinici e multi-omici di Sclerosi Multipla in un algoritmo predittivo dell’attività di malattia per accelerare la medicina personalizzatGR4MS - Integration of a clinical and multi-omics multiple sclerosis data into a predictive algorithm of disease activity to accelerate personalized medicineMinistero della Salute, Ricerca Finalizzata 2016Ettore MoscaNel progetto GR4MS proponiamo un approccio di multi-omica integrata combinando dati clinici con varianti genetiche, profili di trascrittomica e informazioni sul repertorio di linfociti T per districare la base biologica dell’attività infiammatoria della Sclerosi Multipla (SM). Studieremo 220 pazienti affetti da SM recidivante-remittente (RR), reclutati prima dell’inizio di qualsiasi trattamento modificante l’attività di malattia (DMT). Le informazioni ottenute dal nostro studio potrebbero diventare parte di algoritmi di selezione del trattamento, aprendo la strada ad una gestione più personalizzata della SM.In GR4MS project we propose an integrated multi–omics approach combining clinical data with genetic variants, transcriptomic signatures and T lymphocyte repertoires to disentangle the biological basis of multiple sclerosis (MS) inflammatory activity and disease severity. We plan to study 220 MS patients with relapsing remitting (RR) disease course, who have been sampled early in the disease course, before any disease modifying treatments (DMTs) start. The information obtained from our study could become part of a treatment selection algorithms, paving the way towards a more personalized MS management20182021€ 378.000
€ 75.600 ITB
29
FindingMS - Un approccio integrato per la predizione dell'attività di malattia nelle prime fasti della sclerosi multiplaFindingMS - An integrated approach to predict disease activity in the early phases of Multiple Sclerosisfindingms.pngFondazione Regionale per la Ricerca Biomedica (FRRB) – ERAPerMed 2018Ettore MoscaLa sclerosi multipla (SM) è una malattia autoimmune cronica del sistema nervoso centrale, una delle principali cause di disabilità non traumatica nei giovani adulti. È una malattia molto eterogenea, con un'elevata variabilità sia nelle manifestazioni cliniche che nella risposta individuale ai trattamenti, suggerendo che caratteristiche individuali specifiche potrebbero svolgere un ruolo ed essere implicate nell'espressione della malattia. Studieremo una grossa coorte di pazienti italiani e francesi, combinando dati clinici, molecolari (come varianti geniche, espressione genica, metilazione del DNA) e sullo stile di vita. Queste informazioni verranno utilizzate per stratificare i pazienti in sottogruppi, utilizzando strumenti bioinformatici avanzati. Questi approcci, insieme a modelli di intelligenza artificiale, saranno utilizzati per identificare biomarcatori in grado di predire l'attività della malattia, con l'obiettivo finale di supportare la scelta del trattamento nelle prime fasi della malattia.Multiple Sclerosis (MS) is a chronic, autoimmune disorder of the central nervous system, a leading cause of non-traumatic disability in young adults. It is a very heterogeneous disease, with high variability in both clinical manifestations and individual response to treatments, suggesting that specific individual characteristics could play a role and be implicated in disease expression.
We plan to study a large cohort of Italian and French patients, combining together clinical, molecular (e.g. genetics, gene expression, methylation) and life-style data. This composite information will be used to stratify patients in subgroups, using advanced bioinformatics tools. These approaches, together with artificial intelligence models, will be used to identify biomarkers able to predict disease activity, with the final aim of supporting treatment choice in the early phases of the disease.
https://www.findingms.com20192022€ 1.107.067
€ 250.000 ITB
30
Microbiota nasale, inquinamento atmosferico e bronchiolite: Il buono, il brutto ed il cattivo.Nasal microbiota, bronchiolitis and air pollution: the Good, the Bad and the Ugly.MIUR- PRIN 2017Eva PinatelIl progetto si propone di analizzare le interazioni fra esposizione a particolato (PM10), composizione del microbiota nasale e bronchioliti indotte da virus respiratorio sinciziale (RSV), nei bambini sotto i due anni. Un nostro studio dimostra come le ospedalizzazioni per bronchiolite siano strettamente correlate all'incremento di PM10 nell'aria. Abbiamo individuato nel microbiota nasale, che vive contatto sia col PM10 che con l'ospite, il possibile mediatore degli effetti del PM10. Per questo ci proponiamo di analizzare la composizione del microbiota nasale in individui sani ed affetti da bronchiolite con sintomatologia lieve e acuta attraverso indagini metagenomiche e metatrascrittomiche e di correlare i dati ottenuti coi livelli di esposizione al PM10 per individuare le specie batteriche più responsive. In parallelo analizzeremo la risposta immunitaria dell'ospite mediante analisi trascrittomiche a singola cellula. Infine, valideremo le correlazioni ottenute esponendo colture di cellule epiteliari e larve di zebrafish alle vescicole batteriche indotte dal PM10. Verranno così individuarti il ruolo e le modalità di interazione degli attori coinvolti nella patogenesi della bronchiolite.The project aims to disentangle the interactions between particulate matter (PM) exposure, nasal microbiota and respiratory syncytial virus (RSV) induced bronchiolitis in children. Our preliminary data suggest that PM exposure correlates to bronchiolitis hospitalizations and we hypothesize that nasal microbiota, living in close contact with both host and PM, could be the mediator of PM effects. To this aim we will analyse nasal microbiota composition, in healthy and high- or low-grade bronchiolitis affected children, through metagenomic and metatranscriptomic screenings correlating the results with PM exposure to highligth most responsive bacterial species. In parallel we will perform single cell transcriptomic to deeply investigate host immune response. Finally, we will validate our findings in vitro, exposing human epithelial cells or zebrafish larvae to the vesicles produced following PM exposure by the responsive bacterial strains. In this way we will define the role and the interactions occurring among the players involved in bronchiolitis pathogenesis.20192022€ 658.893
€ 299.500 CNR
31
Cellule Staminali, Medicina di Precisione e CancroStem cells, precise medicine and cancerinteromics.pngCNR – InterOmicsFlagship ProjectIleana ZucchiLe cellule staminali (SC) somatiche sono cellule indifferenziate che hanno capacità di auto-rinnovamento e rigenerazione dei tessuti. Usando il tessuto normale e tumorale derivato dal paziente, è stato studiato l’auto-rinnovamento normale e aberrante di SC derivate da pazienti giovani e anziani. Precedentemente avevamo dimostrato che il differenziamento delle SC è un processo di riprogrammazione cellulare dipendente dal rimodellamento della cromatina e dalla divisione cellulare. Pertanto, la perdita o la regolazione aberrante del modello temporale del ciclo cellulare provoca l'esaurimento del pool di SC e/o la formazione di cellule differenziate non funzionali o aberranti.Somatic stem cells (SCs) are undifferentiated cells that have self-renewal and tissue regeneration capacity. Using patient derived normal and tumor tissue we investigated normal and aberrant self-renewal of SCs derived from young and older patients. Our previous research demonstrates that SC differentiation is a cell reprograming process dependent on chromatin remodeling and cell division. Therefore, loss or aberrant regulation of the cell cycle temporal pattern results in the depletion of SC pool and/or formation of non-functional or aberrant differentiated cells.20162018€100.000
32
Regolazione del ciclo cellulare delle cellule staminali somatiche umane nel cancro, invecchiamento e malattie cronicheCell cycle regulation of human adult stem cells in cancer, aging and chronic diseasesinteromics.pngCNR – InterOmicsFlagship ProjecIleana ZucchiL'obiettivo del progetto è lo studio dei geni che regolano il ciclo cellulare e che hanno una potenziale applicazione clinica per la medicina rigenerativa nell'invecchiamento e nelle malattie croniche e per la terapia antitumorale. Poiché la ricerca attuale sostiene che i geni per l'auto-rinnovamento cellulare sono conservati in molti tipi di cellule staminali somatiche, comprese quelle della ghiandola mammaria, utilizziamo quindi la ghiandola mammaria come sistema modello per lo studio della regolazione dei meccanismi di auto-rinnovamento delle e del ciclo cellulare.The goal of the project was to investigate cell cycle regulating genes that have potential clinical application for regenerative medicine in aging and chronic disease and for anticancer therapy. Since current research supports that genes for cell self-renewal are conserved in many somatic stem cells types, including the mammary gland stem cells, we therefore use the mammary gland as a model system to study regulation self-renewal and cell cycle mechanisms.20152017€100.000
33
FIERCE – FInd nEw moleculaR and CEllular targets against cancer
(RBAP11Z4Z9_003)
FIERCE – FInd nEw moleculaR and CEllular targets against cancer
(RBAP11Z4Z9_003)
Ileana ZucchiPoiché la maggior parte delle cellule staminali tumorali (CSC) da tumori solidi non ha la capacità di circolare a meno di non subire modifiche genetiche ed epigenomiche specifiche, l'identificazione di marcatori unici per la popolazione molto rara di CSC con potenziale di circolazione è essenziale per consentire l'isolamento delle cellule e la loro analisi. Sfruttando le conoscenze e le competenze tecniche acquisite utilizzando la linea modello di CSC di ratto LA7 (in grado di ricapitolare a livello di singola cellula l'intero processo del cancro mammario, compreso lo sviluppo del tumore metastatico), lo scopo di questo progetto è sviluppare nuove strategie altamente sensibili per il rilevamento e l’isolamento dal sangue periferico umano di cellule cancerose circolanti (CCC) mammary con potenziale metastatico.Since most cancer stem cells (CSCs) from solid tumors do not have the capacity to circulate unless they have undergone specific genetic and epigenomic modifications, the identification of specific markers unique to the very rare population of CSCs with circulation potential is essential to allow for cells to be isolated for their study. Taking advantage of the knowledge and technical expertise gained by utilizing the rat CSCs line LA7 (capable to recapitulate at the single cell level the entire mammary cancer process, including metastatic tumor development) the aim of the present project is to develop novel sensitive detection strategies for the isolation from human peripheral blood of breast Circulating Cancer Cells (CCC) with metastatic potential.20122017€780.000
34
Nanosistemi avanzati per una nuova oncologia molecolare (NEWTON)
(RBAP11BYNP_005)
Ileana ZucchiNEWTON era un consorzio interdisciplinare che mirava a generare una piattaforma che integrasse l'analisi proteomica e genetica del tessuto tumorale (cancro al seno e del colon-retto) utilizzando cellule derivate da tumore all'interno di modelli 3D multicellulari (sia in vitro che in vivo) composti da componenti tumorali che interagiscono con componenti stromali cellulari e/o strutture sintetiche. L'obiettivo finale miniaturizzerà i modelli 3D in vitro ottimizzati nel corso del progetto in 3D Lab-on a-Chip (3D-LOC) per l’utilizzo in screening farmacologici.NEWTON was an interdisciplinary consortium aiming to generate a platform integrating proteomic and genetic analysis of tumor tissue (breast and colorectal cancer) using freshly isolated tumor-derived cells within multicellular 3D-models (both in vitro and in vivo) composed of both tumor and stromal components or synthetic compounds. The final aim will miniaturize the optimized in vitro 3D models into 3D Lab-on a- Chip (3D-LOC) that will allow higher throughput testing of drugs.20122017€961.032
35
Progetto Bandiera InterOmics
"Sviluppo di una piattaforma integrata per l’applicazione delle scienze “omiche” alla definizione dei biomarcatori e profili diagnostici, predittivi, e teranostici"
Flagship InterOmics Project
"Development of an integrated platform for the application of “omics” sciences to biomarkers definition and diagnostic, predictive and theranostic profiles.
interomics.pngMIUR-PNR-CNRFabio A. ZuccaSp1-WP4 "Isolamento e caratterizzazione di organelli subcellulari dai neuroni del cervello umano".Sp1-WP4 "Isolation and characterization of subcellular organelles from neurons of human brain".20122018€ 414.000 WP4
36
Progetto di Interesse Invecchiamento
"Invecchiamento: innovazioni tecnologiche e molecolari per un miglioramento della salute dell’anziano"
Project of Interest Aging
"Aging: technological and molecular innovations for improving health of elderly"
invecchiamento.pngMIUR-PNR-CNRLuigi Zecca
(subentrato Fabio A. Zucca)
Sp1-WP1.7 "Inibizione dell’attività lisosomiale nell’invecchiamento e conseguenze sulla neurodegenerazione".Sp1-WP1.7 "Inhibition of the lysosomal activity during aging and consequences on neurodegeneration".20122018€ 200.000 WP1.7
37
Omics4CF
Approcci omici e computazionalli per comprendere i meccanismi di recupero del F508Δ-CFTR mediato da nuove classi di composti attivi
Omics and computational approaches to understand molecular
mechanisms involved in the rescue of F508Δ-CFTR mediated by
novel classes of active compounds.
interomics.pngCNR – InterOmicsFlagship ProjecAlessandro OrroCystic Fibrosis (CF) is a lethal monogenic disorder due to a main mutation (ΔF508) that generates a folding defect in the CF Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) that causes the retention of the receptor in the endoplasmic reticulum.
Today, CF is treated symptomatically with antibiotics, but the burden of CF care is still high and life quality still limited. An ambitious alternative is to treat CF with drugs correcting CFTR defects. Some small molecules have been described, but only few progressed to clinical trials.
In this project we will develop advanced computational methods on gene expression assays in tissue specific cell lines treated with classes of active compounds to identify new protein-ligand complexes relevant in the CF pathogenesis and to classify the compounds on the basis of activated pathways. New insights on molecular mechanisms on relevant genes and pathways obtained as result of this project could be the basis for developing new targeted therapies.
La fibrosi cistica (CF) è una malattia monogenica letale dovuta a una mutazione principale (ΔF508) che genera un difetto di folding nella proteina CFTR che causa la ritenzione del recettore nel reticolo endoplasmatico.
Oggi, la FC viene trattata sintomaticamente con antibiotici, ma il carico della cura della FC è ancora elevato e la qualità della vita dei pazidenti ancora limitata. Un'ambiziosa alternativa è curare la FC con farmaci che correggono i difetti della CFTR. Sono state descritte in letteratura alcune piccole molecole, ma solo poche sono passate a studi clinici.
In questo progetto svilupperemo metodi computazionali avanzati su saggi di espressione genica in linee cellulari tessuto-specifiche trattate con classi di composti attivi per identificare nuovi complessi proteina-ligando rilevanti nella patogenesi della FC e classificare i composti sulla base di pathway attivati. Nuove intuizioni sui meccanismi molecolari su geni e percorsi rilevanti ottenuti come risultato di questo progetto potrebbero essere la base per lo sviluppo di nuove terapie mirate.
20172018€100.000
38
Rescuing CFTR impairments by drug repositioning: Recupero del difetto di folding del CFTR applicando tecniche di riposizionamento di farmaci basati su studi computazionali, SPR e saggi su linee cellulariRescuing CFTR impairments by drug repositioning: Rescuing‌ ‌defective‌ ‌CFTR‌‌ ‌applying‌ ‌a‌ ‌drug‌ ‌repositioning‌ ‌strategy‌ ‌based‌ ‌on‌ ‌
computational‌ ‌studies,‌ ‌surface‌ ‌plasmon‌ ‌resonance‌ ‌and‌ ‌cell-based‌ ‌assays
Fondazione Italiana Fibrosi CisticaAlessandro OrroCystic Fibrosis (CF) is a lethal monogenic disorder mainly due to a mutation (delF508) that generates a folding defect in CFTR retained in the endoplasmic reticulum.
Many drug discovery programs focus on small drugs to restore F508Δ-CFTR, in any case only VX809 and VX770 have reached the patient but they possess some severe unwanted side effects.
Drug repositioning may speed up the identification of novel F508Δ-CFTR-targeted candidate drugs.
With appropriate cell-based models of CF the therapeutic value of these molecules will be evaluated while computational analysis and advanced biochemical assays will help to understand their molecular interactions and mechanisms of action.
The aim of the project is to exploit drug repositioning, bioinformatics, biochemical and cell-based assays to discover new uses of established drugs for CF treatment and to finely understand their action on F508Δ-CFTR
Very recently we have demonstrated that an in-tandem approach made up of computational studies and molecular interaction analysis by surface plasmon resonance (SPR) can be appropriately exploited to speed up the discovery of new small molecules for the development of CF drugs and to better understand the mechanism by which the selected small molecules are acting.
La fibrosi cistica (CF) è una malattia monogenica letale principalmente dovuta a una mutazione (delF508) che genera un difetto di folding della proteina CFTR che comporta il suo trattenimento nel reticolo endoplasmatico.
Molti programmi di drug discovery si concentrano su piccoli farmaci per ripristinare F508Δ-CFTR, e solo VX809 e VX770 hanno raggiunto la clinica nonostante presentino gravi effetti collaterali.
Il riposizionamento del farmaco può accelerare l'identificazione di nuovi farmaci candidati mirati a F508Δ-CFTR.
Con appropriati modelli di FC verrà valutato il loro valore terapeutico mentre l'analisi computazionale e le analisi biochimiche aiuteranno a comprendere le loro interazioni molecolari e meccanismi di azione.
L’obiettivo del progetto è di sfruttare il riposizionamento dei farmaci, la bioinformatica, i saggi biochimici e cellulari per scoprire nuovi usi di farmaci già consolidati per il trattamento della FC e comprendere con precisione la loro azione su F508Δ-CFTR.
Recentemente abbiamo dimostrato che un approccio in tandem composto da studi computazionali e analisi di interazione molecolare mediante risonanza plasmonica di superficie (SPR) può essere opportunamente sfruttato per velocizzare la scoperta di nuove piccole molecole per lo sviluppo di farmaci per la FC e per meglio comprendere il meccanismo con cui agiscono le piccole molecole selezionate.
20182018€15.000
39
Studio del ruolo della conformazione della cromatina nella sarcopenia muscolare e nella sindrome da fragilitàDissecting the role of heterochromatic conformation in age-related sarcopenia and frailtyFondazione CariploChiara LanzuoloLa sindrome di fragilità negli anziani è una condizione in cui l'individuo si trova in uno stato vulnerabile con un aumentato rischio di esiti negativi per la salute e / o di morte. Sebbene siano 2 condizioni separate, si ritiene che la sarcopenia sia una componente importante della fragilità. Recentemente alcuni studi hanno evidenziato il ruolo dei meccanismi epigenetici nella senescenza muscolare e nella sarcopenia. Noi riteniamo che le alterazioni dell'eterocromatina osservate durante la senescenza fisiologica e patologica siano dipendenti dalla naturale destabilizzazione della Lamin A / C. Nel muscolo questo potrebbe portare a una compromissione delle funzioni delle cellule staminali muscolari satellite e / o un'alterazione dell'equilibrio tra tessuto muscolare e grasso, portando infine alla sarcopenia e alla sindrome da fragilità. Sfrutteremo la nostra esperienza nella biologia delle cellule staminali e nell'epigenetica e alcune tecnologie innovative sviluppate nel nostro laboratorio per studiare la sarcopenia nella sindrome di fragilità.Frailty syndrome in the elderly is a condition in which the individual is in a vulnerable state with increased risk of adverse health outcomes and/or death when exposed to a stressor. Although they are 2 separate conditions, sarcopenia is believed to be an important component of frailty. Recently cutting-edge studies highlighted the role of epigenetic mechanisms in muscle senescence and sarcopenia. We believe that the heterochromatin alterations observed during physiological and pathological senescence are dependent on the natural Lamin A/C destabilization. In the muscle this could lead to impaired satellite muscle stem cell functions and/or alteration in the balance between muscular and fat tissue finally leading to sarcopenia and frailty syndrome. We will take advantage from our expertise in stem cell biology and epigenetics and from innovative technologies based on next generation sequencing to study the sarcopenia in frailty syndrome.20182021€400.000
40
Studio del ruolo della conformazione della cromatina nella progressione del cancro alla prostataDeciphering the role of heterochromatin conformation in prostate cancer progressionINTEROMICSChiara LanzuoloI patologi spesso definiscono l'irregolarità nelle strutture di eterocromatina come un segno distintivo dell'aggressività del cancro. Tuttavia, i meccanismi molecolari e le vie coinvolte in tali alterazioni non sono descritti. Noi riteniamo che il gruppo di proteine Polycomb (PcG), regolatori epigenetici dell'eterocromatina, assuma una posizione nel nucleo altamente controllata e necessaria per le loro funzioni. In condizioni patologiche come nel cancro, il riposizionamento delle proteine PcG e / o di specifiche regioni genomiche, può determinare il rimodellamento dell'eterocromatina. Ciò potrebbe facilitare la transizione tra gli stati epigenetici, portando a un utilizzo aberrante della cromatina e ad un'esposizione incontrollata di specifiche regioni genomiche alla mutagenesi, determinando infine un vantaggio nella sopravvivenza delle cellule tumorali. Studieremo il ruolo dell'architettura nucleare nel cancro alla prostata (PCa), da due diversi punti di vista, genoma e architettura nucleare delle proteine Polycomb, con l'obiettivo di identificare i meccanismi epigenetici alla base della progressione del cancro alla prostata.Pathologists often define irregularity in heterochromatin higher order structures as a hallmark of cancer aggressiveness. However, the molecular mechanisms and pathways involved in such alterations are not described. We believe that the Polycomb group of proteins (PcG), epigenetic regulators of heterochromatin, assume a position in the nucleus that is highly controlled and required for their functions. In pathological cancer conditions, repositioning of PcG proteins and/or specific genomic regions, can determine heterochromatin reshaping. This could facilitate transition between epigenetic states, leading to an aberrant chromatin usage and to an uncontrolled exposure of specific genomic regions to mutagenesis, finally determining a survival advantage for cancer cells. We will study the role of nuclear architecture in Prostate Cancer (PCa), from two different points of view, genome and protein architectures, with the final goal of unveil epigenetic mechanisms underlying PCa progression.20172018€60.000
41
Studio del ruolo della conformazione della cromatina nella distrofia muscolare di Emery Dreifuss (EDMD)Deciphering the role of the heterochromatin conformation in Emery Dreifuss Muscular Dystrophy (EDMD)AFM-Telethon-FranceChiara LanzuoloLa Distrofia muscolare di Emery-Dreifuss (EDMD), che si stima sia presente con una frequenza di 1 / 100.000, è una malattia umana rara e incurabile causata da mutazioni nel gene Lamin A. Ad oggi, nonostante l’identificazione di diverse mutazioni che causano questo disturbo, è difficile creare una chiara correlazione tra genotipo (mutazioni sulla sequenza del DNA) e fenotipo (sintomi della malattia). Questo suggerisce un coinvolgimento della regolazione del genoma, variabile tra i pazienti (background epigenetico), alla malattia. Useremo la nostra esperienza in epigenetica per chiarire la rilevanza della Lamina A nella regolazione del differenziamento muscolare e della rigenerazione e per far luce sui meccanismi molecolari coinvolti nella progressione della distrofia EDMD. Questo stimolerà lo sviluppo di nuovi approcci farmacologici volti a ripristinare le disfunzioni epigenetiche nell'EDMD.Emery-Dreifuss Muscular Dystrophy (EDMD), estimated to be present with a frequency of 1/100.000, is a rare and incurable human disorder caused by mutations in the Lamin A gene. To date, despite the identification of several mutations causing this disorder, it is difficult to create a clear correlation between genotype (mutations on DNA sequence) and phenotype (disease symptoms). This suggests an involvement of genome regulation, variable among patients (epigenetic background), to the disease. We will use our expertise in epigenetics to elucidate the relevance of Lamin A in regulating muscle differentiation and regeneration and to shed light on molecular mechanisms affected in EDMD. This will stimulate the development of new pharmacological approaches aimed at reverting epigenetic dysfunctions in EDMD.20172020€126.600
42
The NutBrain Study: un approccio multidisciplinare per lo studio della complessa relazione tra nutrizione e invecchiamento cerebrale”NutBrain - A “System epidemiology” approach to explore the complex relationship between nutrition and brain agingnutbrain.pngMinistero della Salute

GR-2016-02361730 del 30/12/2017
Federica Prinelli, PI progetto
Marco Severgnini, responsabile ITB
Lo scopo di questo studio è di valutare l’impatto della nutrizione sui disturbi cognitivi legati all’invecchiamento applicando un approccio multidisciplinare che integri la ricerca epidemiologica, le neuroscienze, e lo studio del microbiota intestinale. Si tratta di uno studio epidemiologico di popolazione nell’ambito del quale viene reclutata una coorte di individui di età superiore a 65 anni residenti in provincia di Milano, rivolgendo particolare attenzione alle abitudini alimentari, in relazione al declino cognitivo e alla demenza al fine di sviluppare strategie preventive e di intervento rivolte alla popolazione anziana.
Obiettivi specifici dello studio:
1. Stimare l’occorrenza di deterioramento cognitivo lieve (MCI) in una popolazione di età >65 anni, e studiare l’associazione con le abitudini alimentari e altri stili di vita;
2. Studiare l’effetto delle abitudini alimentari nel lungo e nel breve periodo nel modulare la composizione microbica intestinale, e valutare il suo impatto sul deterioramento cognitivo;
3. Studiare l’associazione tra dieta, microbiota intestinale, e le caratteristiche strutturali e funzionali del cervello.
ClinicalTrials.Gov NCT04461951
The purpose of this study is to evaluate the impact of nutrition on age-related cognitive decline by applying a multidisciplinary approach that integrates epidemiological research, neuroscience, and the study of the gut microbiota. This is an epidemiological population-based study in community-dwelling individuals with 65 years or more residents in the outskirt of Northern Milan with the aim of examining the role of modifiable risk factors, in particular eating habits in relation to neurocognitive ageing in order to develop preventive and intervention strategies targeted to population at risk of dementia.
Specific objectives of the study:
1. Estimate the occurrence of mild cognitive impairment (MCI) in a population aged> 65, and study the association with eating habits and other lifestyles during adult life;
2. Studying the effect of eating habits in modulating the gut microbiota composition and assessing its impact on cognitive impairment;
3. Studying the association between diet, gut microbiota, and the structural and functional characteristics of the brain.
ClinicalTrials.Gov NCT04461951
http://www.nutbrain.it20182022€ 450.000
€ 90.000 ITB
43
PNRM - Implementazione del Presidio Nuova Regina Margherita di Roma: Sperimentazione del modello di Casa della SaluteRegione LazioFulvio AdorniObiettivo del progetto è l'implementazione e la sperimentazione di un modello assistenziale multidimensionale che attraverso l'integrazione dei servizi e percorsi sanitari garantisca efficienza, qualità e sicurezza delle procedure sul territorio. Il nuovo modello organizzativo diventa strategico nel percorso di riorganizzazione e riqualificazione dell'assistenza territoriale intrapreso dalla Regione Lazio a supporto del processo di riequilibrio tra l'offerta ospedaliera e quella territoriale, anche tenendo conto dell'evoluzione del quadro demografico ed epidemiologico sia nazionale sia regionale, che evidenzia nuovi bisogni di salute determinati dagli effetti di tre transizioni (epidemiologica, demografica e sociale) che hanno modificato il quadro di riferimento negli ultimi decenni rendendo improrogabile un cambiamento strutturale e organizzativo della struttura territoriale oggetto di valutazione.The objective of the project is the implementation and experimentation of a multidimensional care model which, through the integration of health services and pathways, guarantees efficiency, quality and safety of procedures in the area. The new organizational model becomes strategic in the reorganization and requalification of territorial assistance undertaken by the Lazio Region to support the process of rebalancing between the hospital and the territorial care, also taking into account the evolution of the national and regional demographic and epidemiological framework, which highlights new health needs determined by the effects of three dimensions (epidemiological, demographic and social) that have changed the reference framework in recent decades.20182021€ 1.838.698
€ 97.500 ITB
44
EPICOVID19 - Indagine Epidemiologica Nazionale COVID-19epicovid.jpgNessunoFulvio Adorni e Federica Prinelli
co-responsabili progetto
EPICOVID19 ha l’obiettivo di stimare il numero di casi sospetti di infezione da COVID-19 e di determinare fattori potenzialmente associati sul territorio nazionale.
I dati epidemiologici finora basati solo su pazienti con sintomatologia grave, senza poter considerare i casi d’infezioni lievi (paucisintomatiche) o asintomatiche che non hanno richiesto ricovero e cure mediche intensive o sub-intensive. Una valutazione più precisa della prevalenza di COVID-19 a livello nazionale e delle caratteristiche epidemiologiche associate consentirebbe, invece, una solida base per stimare dei tassi di mortalità e letalità più robuste, prendere appropriate decisioni di politica sanitaria e di misure del contenimento, riallocare risorse sanitarie per la gestione dell’emergenza e costruire solidi modelli statistici previsionali.
ClinicalTrials.Gov NCT04471701
EPICOVID19 aims to estimate the number of suspected cases of COVID-19 infection and to determine potentially associated factors on the national territory.
Epidemiological data so far based only on patients with severe symptoms, without being able to consider cases of mild (paucisymptomatic) or asymptomatic infections that did not require hospitalization and intensive or sub-intensive medical care. A more precise assessment of COVID-19 prevalence at the national level and of the associated epidemiological characteristics may allow to estimate more robustly mortality and lethality rates, thus informing health policy decisions on containment measures, reallocation of health care resources for emergency management, and build solid forecasting based on statistical models.
ClinicalTrials.Gov NCT04471701
https://epicovid19.itb.cnr.it20202022
45
‘Personalised Guidance Services for Optimising lifestyle in teenagers through awareness, motivation and engagement’ (PEGASO)pegaso.pngCommissione Europea (EU 7th Framework Programme, Grant No: 610727)Fulvio Adorni,
responsabile ITB,
Federica Prinelli, responsabile task
La prevalenza di sovrappeso e obesità, utilizzando ICT ed interventi innovativi, la piattaforma PEGASO ha influenzato positivamente le abitudini degli adolescenti.
Gli obiettivi del progetto PEGASO :
i) aumentare la conoscenza e la consapevolezza dei rischi associati agli scorretti stili di vita;
ii) promuovere e motivare i ragazzi nel prendersi cura della propria salute in una prospettiva di breve/medio/lungo periodo;
iii) promuovere un cambiamento delle proprie abitudini verso una uno stile di vita basato su un'alimentazione equilibrata, un'adeguata attività fisica e appropriate durata e qualità del sonno.
ClinicalTrials.Gov NCT02930148
The prevalence of overweight and obesity, using ICT and innovative interventions, the PEGASO platform has positively influenced the habits of adolescents. The objectives of the PEGASO project: i) increase knowledge and awareness of the risks associated with unhealthy lifestyles; ii) promoting and motivating young people to take care of their health in a short / medium / long term perspective; iii) promoting a change in one's habits towards a lifestyle based on a balanced diet, adequate physical activity and appropriate duration and quality of sleep.
ClinicalTrials.Gov NCT02930148
https://pegasof4f.eu20132017€ 8.934.000
€ 1.008.770 CNR
€ 350.295 ITB
46
AlzCAge - Studio delle inversa relazione di occorrenza tra le malattie di Alzheimer e TumoriAlzCAge- Link between the inverse relationship of occurrence between late onset Alzheimer’s disease and CancerProgetto internoFulvio AdorniIl progetto AlzCAge, si prefigge di dissezionare la complessità della inversa relazione di occorrenza tra la malattia di Alzheimer (AD) ed i Tumori, osservata in studi epidemiologici [1]. Lo studio intende esplorarne le basi genetiche mediante l'approccio di Genome Wide Association Study (GWAS), studio di associazione su tutto il genoma, volto a identificare pattern di varianti genetici correlati all’aumento o alla diminuzione del rischio di sviluppo di AD o Tumori. Gli obiettivi dello studio sono l’identificazione di pattern di varianti genetiche (SNPs) e geni coinvolti nei meccanismi molecolari e cellulari, implicati nel processo di invecchiamento e senescenza nella suscettibilità al profilo fenotipico di malattia di AD o di Tumori. Nel progetto vengono utilizzati datasets provenienti da banche dati NCBI DbGap di NIH.
Sviluppi futuri del progetto:
-Randomizzazione mendeliana
-Approcci integrati di machine learning
[1] Musicco, M., Adorni, F. et al. Inverse occurrence of cancer and Alzheimer disease A population-based incidence study. Neurology, 2013, 81(4), 322-328.
The AlzCAge project aims to dissect the complexity of the inverse relationship of occurrence between Alzheimer's disease (AD) and Cancer, observed in epidemiological studies [1], exploring the genetic bases using the Genome Wide Association Study (GWAS) approach, a type of analysis to identify genetic variant patterns associated with the increased or the reduced risk of developing AD or Cancer.
The study aims to identify pattern of single nucleotide polymorphisms (SNPs) and genes involved in molecular and cellular mechanisms, implicated in the aging and senescence process in the susceptibility to the phenotypic profile of AD or Cancer, using datasets downloaded from NIH - NCBI DbGap databases .
Future developments of the project:
-Mendelian randomization
-Integrated machine learning approaches
[1.] Musicco, M., Adorni, F. et al. Inverse occurrence of cancer and Alzheimer disease A population-based incidence study. Neurology, 2013, 81(4), 322-328.
2013in corso
47
Studio del ruolo del riposizionamento dei Polycomb bodies e dell’eterocromatina nella progressione del cancro alla prostataDeciphering the role of Polycomb bodies repositioning and heterochromatin conformation in prostate cancer progressionAssociazione Italiana Ricerca sul Cancro (AIRC)Chiara LanzuoloCon questo progetto cercheremo di scoprire il ruolo dell’architettura nucleare nel cancro alla Prostata partendo da due punti di vista differenti: la conformazione del genoma e il posizionamento delle proteine Polycomb. Il fine ultimo sarà descrivere i meccanismi molecolari responsabili della progressione del cancro alla prostata.
Useremo un nuovo approccio di ricerca usando tecnologie innovative come nuovi algoritmi di analisi d’immagine e sequenziamenti massivi di DNA. Il tutto per perseguire I seguenti obiettivi:
1) trovare un posizionamento preferenziale delle proteine Polycomb associate con l’aggressività del cancro 2) identificare le regioni eterocromatiche soggette a una compartimentalizzazione aberrante nel cancro alla prostata.
Our project aims at uncovering the role of nuclear architecture in Prostate Cancer (PCa), from two different points of view, genome conformation and Polycomb group of protein positioning, with the final goal of enlightening about the underlying mechanisms of PCa progression.
This will be achieved using a new approach to cancer research with innovative techniques such as new algorithms for image analysis and high-throughput DNA sequencing and fulfilling the following aims: 1) find a PcG positioning signature associated with cancer aggressiveness 2) identify heterochromatic genomic regions subjected to an aberrant nuclear compartmentalization in PCa.
20172021€225.000
48
Ruolo dell’interazione funzionale tra LaminA e Polycomb nella distrofia muscolare di Emery Dreifuss (EDMD)Role of Lamin A/C-Polycomb crosstalk in Emery-Dreifuss Muscular Dystrophy (EDMD)Bando Ricerca Finalizzata 2013-Ministero della SaluteChiara LanzuoloLa malattia associata a mutazioni della Lamina A/C più diffusa é la distrofia muscolare tra cui l’Emery Dreifuss Muscular Dystrophy (EDMD). Dato che la penetranza del fenotipo di EDMD varia moltissimo tra i pazienti, si pensa che il background epigenetico possa influenzare la malattia. Purtroppo il ruolo epigenetico della Lamina A/C durante il differenziamento muscolare e la sua influenza nel differenziamento muscolare difettoso osservato in EDMD ancora non é chiaro. Esperimenti preliminari eseguiti nel nostro laboratorio descrivono un’interazione funzionale tra la Lamina A/C e i repressori epigenetici chiamati Polycomb group (PcG) of proteins. Abbiamo scoperto che una regolazione fine di questa interazione funzionale è necessaria per una miogenesi corretta. Il progetto che stiamo proponendo descriverebbe come i repressori PcG possono contribuire alla patogenesi e alla progressione della malattia di EDMD. Se riusciremo, saremo in grado di identificare alcune alterazioni epigenetiche precoci che potrebbero stimolare lo sviluppo di nuovi approcci farmacologici che mirino a invertire le disfunzioni epigenetiche nella malattia di EDMD.The most common group of Lamin A/C-associated diseases are the muscular dystrophies such as Emery Dreifuss Muscular Dystrophy (EDMD). Although the penetrance of EDMD varies a lot among patients, suggesting an involvement of the individual epigenetic background to the disease, is still unclear which is the epigenetic role of Lamin A/C in the aberrant muscle differentiation observed in EDMD. Our preliminary results describe a clear interplay between Lamin A/C and key epigenetic repressors, the Polycomb group (PcG) of proteins. A fine regulation of this crosstalk is necessary for a correct myogenesis. The proposed project aims at describing how PcG repressors may contribute to the EDMD pathogenesis and progression. If successful we will identify therapeutically relevant early-stage epigenetic alterations that could stimulate the development of new pharmacological approaches aimed at reverting epigenetic dysfunctions in EDMD.20162020€357.613
49
Meccanismi epigenetici in Hutchinson-Gilford progeria syndromeEpigenetic mechanisms in Hutchinson-Gilford progeria syndromeEpigenomics Flagship Project-Ministero dell’Università e della Ricerca (MIUR)Chiara LanzuoloLa sindrome di Hutchinson-Gilford (conosciuta come “progeria” o HGPS) è una malattia rara e mortale caratterizzata dall’invecchiamento prematuro dei pazienti che possono presentare un ampio spettro di alterazioni come atrofia del tessuto adiposo subcutaneo, perdita di densità ossea e impedimento dello sviluppo muscolare. La malattia è causata da una mutazione puntiforme del gene della Lamina A che produce una forma tronca della proteina, chiamata “progerina”, che si accumula nel nucleo cellulare. I fibroblasti dei pazienti HGPS presentano livelli ridotti di eterocromatina e decondensazione del cromosoma X, indicando che la Lamina A è coinvolta nei meccanismi epigenetici che regolano la struttura della cromatina. Il nostro progetto ha per obiettivo quello di studiare il ruolo della Lamina A nella determinazione della struttura tridimensionale della cromatina e l’impatto sull’espressione genica sia in condizioni fisiologiche che nella progeria.The Hutchinson-Gilford syndrome (known as "progeria" or HGPS) is a rare and fatal disease characterized by premature aging of patients who may present a wide spectrum of disorders such as atrophy of subcutaneous adipose tissue, loss of bone density and block in the muscle development. The disease is caused by a point mutation in the Lamina A gene that produces a truncated form of the protein, called 'progerin', which accumulates in the cell nucleus. Fibroblasts from HGPS patients exhibit reduced levels of heterochromatin and decondensation of the X chromosome, indicating that Lamin A is involved in the epigenetic mechanisms that regulate chromatin structure. Our project aims to study the role of Lamin A in determining the three-dimensional structure of chromatin and the impact on gene expression both in physiological conditions and in progeria.20122018€430.000
50
Il ruolo delle modificazioni epigenetiche dipendenti dalle proteine Polycomb nelle laminopatie: uno studio con
tecnologie innovative "genome wide" ed algoritmi numerici ad alte prestazioni per l'analisi di immagini.
Role of Polycomb mediated epigenetic signature in laminopathies: analysis by innovative genome wide technology and high-performance numerical algorithms for Live Cell ImagingYoung Researcher program – FIRB 2010 -Ministero dell’Università e della RicercaChiara LanzuoloLe proteine del gruppo Polycomb sono conservate evolutivamente e preservano l'identità cellulare, mantenendo lo stato trascrizionale represso dei loro geni bersaglio nelle divisioni cellulari, agendo sulla struttura epigenetica della cromatina. L'organizzazione della cromatina e la metilazione degli istoni sono alterate nelle malattie dipendenti da mutazioni nella lamina, ma non è nota la funzione specifica della lamina in questi processi in condizioni fisiologiche. Noi ipotizziamo che la lamina coordini l'espressione genica regolando gruppi di geni mediante interazioni dirette o indirette con i complessi Polycomb. Analizzeremo processi fisiologici come il differenziamento e la senescenza, ma anche condizioni patologiche come la senescenza prematura e le laminopatie. Questo progetto è molto innovativo perché propone un nuovo approccio alla ricerca sulla funzionalità della matrice nucleare, che analizza con particolare attenzione l'aspetto epigenetico e si sviluppa su tre obiettivi che combinando biologia molecolare e cellulare e con l'utilizzo di tecniche ad alta risoluzione come ChIP, FISH, 4C e microscopia time-lapse supportata da calcolo ad alte prestazioni per l'analisi dei dati, ci aiuterà a interpretare il ruolo della matrice nucleare nel regolare specifici programmi cellulari come il differenziamento, l'invecchiamento e la suscettibilità alle malattie. Le sequenze di immagini time-lapse verranno analizzate da un software innovativo, che implementa metodi numerici avanzati per la segmentazione delle immagini e l'analisi del moto, in grado di riconoscere un insieme predefinito di fenomeni biologici, quali la duplicazione, la motilità, l'invecchiamento e il differenziamento cellulare. I metodi e gli algoritmi numerici validati nel corso del progetto, verranno implementati e resi disponibili in una libreria software open-source. L'obiettivo a lungo termine di questo progetto è quello di caratterizzare le interazioni funzionali tra Polycomb e la lamina in modo da chiarire la cascata di eventi alla base delle laminopatie, per produrre nuovi parametri per gli studi preclinici.The Polycomb group (PcG) of proteins is part of a conserved epigenetic cell memory system that prevents changes in cell lineage identity by maintaining transcription patterns through cell divisions via chromatin structure. Although it is clear that chromatin organization and histone methylation are altered in diseases
caused by mutant lamins, virtually nothing is known about the specific functions of lamins in these processes under normal physiological conditions. We hypothesize an involvement of lamin in the coordination of gene expression regulating contemporary sub-set of genes throughout direct or indirect interactions with Polycomb
complexes. Physiological processes such as differentiation and senescence and pathological conditions as premature senescence and lamin disorders will be investigated. The novelty of this project is a new approach to nuclear scaffold research with tools that will explore the epigenetic aspect of lamin function. This proposal will focus on three main topics that combine molecular and cellular biology, the use of high-resolution techniques, such as Chip, FISH, 4C and time-lapse microscopy supported by high performance computing for the analysis of data. These experimental approaches will give a massive output to progress in elucidating relevance of nuclear matrix proteins in regulating specific cellular programs, such as differentiation, aging and susceptibility to human diseases. The time-lapse image sequences will be analyzed using innovative software, implementing numerical techniques for the image segmentation and motion tracking, able to recognize a set of fixed biological phenomena, such as duplication, motility, aging and cellular differentiation. The methods and numerical algorithms validated during the project will be implemented and made available through an open-source software library. The ultimate objective will be to produce the fundamental knowledge of functional interactions between Polycomb repressive complexes and lamins that could help to untangle the intricate cascade of events at the basis of lamin related diseases, providing new tools for preclinical studies.
20122018€1.052.000
51
SI-ROBOTICS: SocIal ROBOTics per l’invecchiamento sano e attivoSI-ROBOTICS: SocIal ROBOTics for active and healthy ageingsirobotics.pngFondi PON “Ricerca e Innovazione” 2014-2020 e FSCGiovanna RizzoIl progetto si pone lo scopo di ideare e sviluppare nuove soluzioni nell’ambito delle tecnologie robotiche assistive ICT, per supportare le persone nello svolgimento di servizi di assistenza sanitaria, agendo con un comportamento socialmente accettabile. L'obiettivo scientifico è quello di ideare e implementare soluzioni tecnologiche, facilmente adattabili, per aiutare gli anziani nelle attività quotidiane e per valutare il progresso del loro declino fisico e cognitivo (fragilità, demenza, lieve deterioramento cognitivo). Questo consente di identificare specifiche sfide per la diagnosi precoce, la valutazione oggettiva, il controllo della terapia e la riabilitazione.The project aims to design and develop new solutions in the field of ICT assistive robotic technologies, to support people in carrying out health care services, acting with socially acceptable behavior. The scientific goal is to devise and implement easily adaptable technological solutions to help the elderly in daily activities and to assess the progress of their physical and cognitive decline (frailty, dementia, mild cognitive impairment). This allows you to identify specific challenges for early diagnosis, objective evaluation, therapy control and rehabilitation.20192021€ 4.506.818,49
€ 82.000 per ITB
52
NESTORE- Nuove soluzioni e tecnologie per il mantenimento delle attività della vita quotidiana negli anzianiNESTORE-Novel Empowering Solutions and Technologies for Older people to Retain Everyday life activitiesnestore.pngprogetto Europeo H2020 RIAGiovanna RizzoIn un contesto europeo e mondiale, in cui la popolazione anziana cresce rapidamente, l’Ict può offrire soluzioni importanti e di facile utilizzo per mantenere un elevato livello di qualità della vita nelle 3 dimensioni principali della persona: fisica, cognitiva, sociale. Il successo delle soluzioni proposte per il supporto alla vita attiva e al benessere dipende molto dall'accettazione dell'utente, legata in gran parte alla percezione della loro semplicità ed efficacia.
NESTORE si pone l'ambizioso obiettivo di sviluppare un sistema innovativo, multidimensionale e personalizzato, che agisca come un avatar virtuale, integrato da sensori indossabili e/o ambientali, per promuovere uno stile di vita fisicamente e socialmente attivo, in piena sicurezza e di qualità elevata. Come un personal trainer e un amico Nestore supporterà e consiglierà all’anziano percorsi ottimali e personalizzati tramite training fisico e mentale e suggerimenti per una corretta nutrizione, favorendo le interazioni sociali e stimolando la piena conservazione delle abilità cognitive.
In a European and global context, in which the older population is growing rapidly, ICT can offer important and easy-to-use solutions to maintain a high level of quality of life in the 3 main dimensions of the person: physical, cognitive, social. The success of the solutions proposed to support active life and well-being depends a lot on user acceptance, largely linked to the perception of their simplicity and effectiveness.
NESTORE has the ambitious goal of developing an innovative, multidimensional and personalized system, which acts as a virtual avatar, integrated with wearable and / or environmental sensors, to promote a physically and socially active lifestyle, in full safety and quality. high. Like a personal trainer and a friend, Nestore will support and advise the elderly on optimal and personalized paths through physical and mental training and suggestions for proper nutrition, promoting social interactions and stimulating the full conservation of cognitive skills.
https://nestore-coach.eu/home20172021€ 4.977.000
€ 496.875 per CNR
€ 256.000 per IBFM/ITB
53
MICRObiota, ambiente infiammatorio, caratteristiche cliniche e radiomiche come predittori della risposta tissutale normale nella radioterapia per cancro alla prostata e alla testa e al collo.MICRObiota, infLammatory Environment, clinicAl and Radiomic features as predictors of Normal tissue response in radiotherapy for prostatE and head-and-neck canceR. (MICRO-LEARNER)Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei TumoriGiovanna RizzoIl progetto si propone di fornire un nuovo approccio per la valutazione della risposta dei tessuti sani all’irraggiamento, usando le informazioni dal micro-ambiente ottenute da misure biologiche e di imaging. All’interno del progetto stesso, si situa la collaborazione scientifica tra la Fondazione in qualità di Promotore e il CNR in qualità di Ente Partecipante per lo svolgimento delle attività del Progetto relative all’elaborazione di immagini mediche. L'unità IBFM-CNR è responsabile dell’analisi quantitativa, con tecniche avanzate di bioingegneria, di immagini MRI multiparametriche acquisite in diversi istanti temporali.The project aims to provide a new approach for evaluating the response of healthy tissues to radiation, using information from the micro-environment obtained from biological and imaging measurements. Within the project itself, there is the scientific collaboration between the Foundation as Promoter and the CNR as a Participating Body for carrying out the activities of the Project relating to the processing of medical images. The IBFM-CNR unit is responsible for the quantitative analysis, with advanced bioengineering techniques, of multiparametric MRI images acquired at different moments in time.20172020€60.000
54
Empatia@Lecco - EMpowerment del PAzienTe In cAsaEmpatia@Lecco - EMpowerment of the Patient at Homeempatia.pngFondazione Cariplo - Regione LombardiaGiovanna RizzoIl progetto EMPATIA@Lecco ha l'obiettivo di consegnare al paziente e alla sua famiglia nuovi strumenti per fronteggiare la patologia cronica, potenziare le sue capacità di affrontare la vita quotidiana, sviluppare comportamenti più consapevoli e più idonei a gestire l'evoluzione della malattia al domicilio, e restituire al soggetto fragile la dignità della sua persona ed una migliore qualità di vitaThe EMPATIA @ Lecco project aims to provide the patient and his family with new tools to cope with chronic disease, enhance his ability to face daily life, develop more aware and more suitable behaviors to manage the evolution of the disease domicile, and to restore the dignity of his person and a better quality of life to the fragile subject20172021€ 3.300.000
€ 117.500 per IBFM/ITB
55
Neosperience Digital Customer Experience (DCX) CloudNeosperience Digital Customer Experience (DCX) CloudNeosperience S.p.A.Giovanna RizzoL’attività di ricerca a carico di CNR ha come obiettivo quello di perfezionare e aumentare la validità scientifica dei modelli fisiologici che costituiscono la base per l’acquisizione di parametri fisiologici e per la determinazione dell’algoritmo di calcolo per i progetti in area health telematics. La realizzazione e lo sviluppo di servizi personalizzati, in tale area, richiede infatti la definizione di modelli fisiologici capaci di caratterizzare con efficacia sia la tipologia di persona cui si rivolgono tali servizi, sia la scelta dei parametri fisiologici che siano realmente determinanti e scientificamente validi per questo tipo di caratterizzazione.The research activity carried out by CNR aims to perfect and increase the scientific validity of the physiological models that form the basis for the acquisition of physiological parameters and for the determination of the calculation algorithm for projects in the health telematics area. . The creation and development of personalized services, in this area, in fact requires the definition of physiological models capable of effectively characterizing both the type of person to whom these services are addressed, and the choice of physiological parameters that are really decisive and scientifically valid for this type of characterization.20172019€60.000
56
FHfFC: Future Home for Future CommunitiesFHfFC: Future Home for Future CommunitiesAccordo quadro di collaborazione tra CNR e Regione LombardiaGiovanna RizzoL'obiettivo del progetto è quello di identificare un nuovo modello abitativo che possa consentire una maggiore integrazione sociale, l'esperienza di un'accresciuta qualità della vita, basata anche su una alimentazione informata e sicura, e soprattutto l'implementazione di paradigmi assistenziali e riabilitativi orientati alla continuità della cura con particolare riferimento al trattamento neuroriabilitativo di pazienti neurologici di ogni fascia di età.
IBFM ha contribuito al progetto con il suo team di fisiologi dell'esercizio e bioingegneri e si occupa della messa a punto e dell' applicazione di metodi e protocolli per la valutazione della funzionalità muscolare e ventilatoria.
The aim of the project is to identify a new housing model that can allow greater social integration, the experience of an increased quality of life, also based on an informed and safe diet, and above all the implementation of welfare paradigms and rehabilitation oriented to the continuity of care with particular reference to the neurorehabilitation treatment of neurological patients of all age groups.
IBFM contributed to the project with its team of exercise physiologists and bioengineers and deals with the development and application of methods and protocols for the evaluation of muscle and ventilatory function.
20162019€ 1.425.000
€ 79.986 per IBFM/ITB
57
Ottimizzazione e valutazione quantitativa di nuovi approcci statistici per la registrazione elastica di immagini multi-modali/multi-spettrali in applicazioni radioterapeutiche.Optimization and quantitative evaluation of new statistical approaches for elastic registration of multi-modal / multi-spectral images in radiotherapeutic applicationsProgetto grande rilevanza ministeri degli Esteri (Congiunto Italia/Messico)Giovanna RizzoSviluppo, ottimizzazione e valutazione quantitativa di nuovi approcci per la registrazione elastica delle immagini CT/MR multi-modali/multi-spettrali, basati su tecniche statistiche e algoritmi di ottimizzazione, in applicazioni di radioterapiaDevelopment, optimization and quantitative evaluation of new approaches for elastic registration of multi-modal / multi-spectral CT / MR images, based on statistical techniques and optimization algorithms, in radiotherapy applications20152017€40.000