Benvenuti nel sito del Dipartimento di Medicina Sperimentale

 

 

OBIETTIVO DELLA RICERCA DIPARTIMENTALE 2019

Il Dipartimento di Medicina Sperimentale, di recente costituzione, promuove e coordina le attività di ricerca delle diverse aree afferenti. E’ una struttura dotata di ambiti di autonomia gestionale di più settori scientifici disciplinari omogenei per fini o per progetti con funzioni finalizzate allo svolgimento della ricerca scientifica. A tal fine coordina ed esegue attività di ricerca e di consulenza stabilite mediante contratti e convenzioni con soggetti pubblici e privati, secondo anche quanto previsto dallo Statuto di Ateneo. Al Dipartimento afferiscono docenti di differenti settori scientifico-disciplinari interessati a ricerche nell’ambito della medicina sperimentale. Gli obiettivi del Dipartimento, pertanto, rispecchiano le linee di ricerca che vengono portate avanti dai gruppi afferenti al Dipartimento.

La Ricerca del Dipartimento si articola principalmente secondo le seguenti tematiche:

 

Area della Biochimica

Definire i meccanismi molecolari alla base della trasformazione neoplastica.

Studio dei meccanismi molecolari alla base della resistenza alla chemioterapia.

Identificazioni di nuovi biomarkers tumorali molecolari ed epigenetici per la diagnosi, prognosi dei tumori e previsione della risposta alla terapia antitumorale.

Sviluppo di lab-on-chip per la diagnosi dei tumori su biopsie liquide.

Studio dei meccanismi molecolari e biochimici che regolano proliferazione, differenziamento e invecchiamento delle cellule epiteliali con particolare attenzione al coinvolgimento del fattore di trascrizione p63.

Identificazione dei meccanismi molecolari (fattori di trascrizione, miRNA e lncRNA) che regolano proliferazione, differenziamento e senescenza nei  cheratinociti umani. Studio delle alterazioni di tali meccanismi nelle patologie degli epiteli (carcinomi squamosi, difetti del differenziamento). Generazione e caratterizzazione di modelli murini.

Identificazione dei meccanismi molecolari e dei substrati delle E3 ubiquitina ligasi di tipo HECT che contribuiscono al processo di leucemogenesi.

Identificazione di nuovi marcatori prognostici e bersagli terapeutici nelle leucemie mieloidi.

Studi dei processi differenziativi delle cellule staminali e loro applicazione in medicina rigenerativa.

Studio di inibitori di un enzima coinvolto nell’idrolisi di lipidi bioattivi nell’ambito di una ricerca finalizzata allo sviluppo di farmaci per una azienda farmaceutica. Studio di fitocannabinoidi non psicoattivi per valutare gli effetti della Cannabis terapeutica.

 

Area della Biochimica Clinica e Biologia Molecolare Clinica

Biomarcatori delle Malattie Neurodegenerative

Biomarcatori delle Malattie Cardiovascolari

Biomarcatori di sepsi

 

Area della Biologia Molecolare

Applicazione delle cellule staminali del sangue in medicina veterinaria (cavalli, cani, gatti), con particolare riguardo a tendini, muscoli e ossa

Studio del differenziamento osteogenico delle cellule staminali del sangue in assenza di gravità

Riprogrammazione delle cellule tumorali in cellule normali con particolare attenzione ai meccanismi molecolari ed epigenetici responsabili del ritorno delle cellule tumorali a cellule normali.

Ruolo del metabolismo energetico nella riprogrammazione in cellule tumorali differenziate, identificazione della cascata molecolare responsabile del cambiamento metabolico.

Messa a punto di lab on chip (user friendly) per la diagnosi precoce di cellule tumorali circolanti e non.

 

Area delle Scienze tecniche dietetiche applicate

Studio del ruolo di specifici microRNA rilasciati dalla piastrine nel breast cancer e della modulazione del cross-talk piastrine-cellule tumorali da parte di acidi grassi polinsaturi e altri nutrienti.

 

Area delle Malattie dell’Apparato Respiratorio

Le attività di ricerca hanno un prevalente approccio di tipo traslazionale e sono riferibili a 2 aree tematiche principali:

  1. Farmacologia Clinica Respiratoria con prevalente focus sull’ostruzione bronchiale
  2. Definizione e comprensione dei meccanismi patogenetici di malattia e sviluppo di nuovi biomarcatori diagnostici e prognostici per la Fibrosi Polmonare Idiopatica

 

A. Farmacologia Clinica Respiratoria con prevalente focus sull’ostruzione bronchiale

Attività di ricerca ex-vivo in modelli transazionali di asma e broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) mediante sistema di bagnetti per organi isolati e videomicroscopia. Nello specifico sono attualmente attive le seguenti linee di ricerca finalizzate a valutare i potenziali effetti benefici delle molecole oggetto di studio a livello dell’albero respiratorio, nell’ambito della terapia e fisiopatologia delle patologie ostruttive dell’apparato respiratorio.

  1. impatto dei farmaci broncodilatatori (B2-agonisti e anitmuscarinici) sul tono broncomotore e sull’infiammazione delle vie aeree intermedie e dei bronchioli;
  2. impatto dei farmaci corticosteroidei sul broncomotore e sull’infiammazione delle vie aeree intermedie e dei bronchioli;
  3. impatto dell’interazione tra duplici/triplici combinazioni di B2-agonisti e/o anitmuscarinici e/o farmaci corticosteroidei sul broncomotore e sull’infiammazione delle vie aeree intermedie e dei bronchioli;
  4. impatto dei farmaci biologici (anticorpi monoclonali) sul tono broncomotore e sull’infiammazione delle vie aeree intermedie e dei bronchioli;
  5. impatto dei farmaci corticosteroidei sul broncomotore e sull’infiammazione delle vie aeree intermedie e dei bronchioli;
  6. impatto di molecole in via di sviluppo sul tono broncomotore e sull’infiammazione delle vie aeree intermedie e dei bronchioli.

 

Attività di ricerca focalizzata sulla sintesi quantitativa di dati originati da studi clinici randomizzati e/o osservazionali in pazienti affetti da asma oppure BPCO. Nello specifico sono attualmente attive le seguenti linee di ricerca finalizzate ad ottimizzare la medicina di precisione nei pazienti con patologie ostruttive dell’apparato respiratorio.

  1. impatto clinico dei farmaci broncodilatatori (B2-agonisti e anitmuscarinici) somministrati da soli e/o in combinazione con corticosteroidi inalatori in pazienti con BPCO;
  2. impatto clinico dei farmaci biologici (anticorpi monoclonali) in pazienti asmatici;
  3. impatto clinico di molecole in via di sviluppo in pazienti con asma oppure BPCO;
  4. impatto clinico delle terapie farmacologiche raccomandate per il trattamento dell’asma e della BPCO in pazienti con comorbidità.

 

B. Definizione e comprensione dei meccanismi patogenetici di malattia e sviluppo di nuovi biomarcatori diagnostici e prognostici per la Fibrosi Polmonare Idiopatica

Nell’ambito delle malattie interstiziali del polmone, con particolare riferimento alla Fibrosi Polmonare Idiopatica (IPF), la attività di ricerca mira alla definizione e alla comprensione dei meccanismi patogenetici di malattia e allo sviluppo di nuovi biomarcatori diagnostici e prognostici.

  1. Attività di laboratorio per la processazione di campioni biologici ex-vivo di lavaggio bronco- alveolare da pazienti affetti da interstiziopatie polmonari: ricerca di specifici profili citochinici di malattia, prognosi, risposta al trattaemento e follow-up.
  2. Studi traslazionali sul possibile ruolo dell’alterazione del metabolismo del ferro nel polmone dei pazienti affetti da IPF e sul potenziale ruolo dei macrofagi alveolari nella patogenesi di malattia.

 

La suddetta attività di ricerca ha portato alla produzione di lavori scientifici pubblicati in riviste peer-review ad alto impatto. Per i dettagli si rimanda al link della pagina SCOPUS : https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=6603386244

 

Area dell’Anatomia Patologica

Ruolo dei fattori di rischio nella rottura e trombosi della placca carotidea in pazienti affetti da malattie cerebrovascolari.

Espressione “in situ” di marcatori serici infiammatori e metabolici nelle placche di pazienti con malattia aterosclerotica cerebro e cardiovascolare.

Caratterizzazione anatomica ed istologica dell’innervazione del  sistema nervoso  simpatico nelle arterie renali di soggetti con insufficienza renale cronica.

Caratterizzazione dei processi di mineralizzazione ectopica nelle neoplasie umane.

Caratterizzazione dei processi di mineralizzazione ectopica nell’aterosclerosi.

Identificazione di nuovi bio-marcatori per una diagnosi precoce del processo cancerogenico tramite analisi comparativa su biopsie tumorali e sane.

Caratterizzazione ultrastrutturale delle neoplasie umane.

Ruolo dell’infiammazione nel carcinoma della prostate.

Validazione di marcatori molecolari evidenziati con metodi di imaging.

 

Area delle Malattie dell’Apparato Cardiovascolare

Biologia e gentica dell’aterosclerosi, apoptosi cellulare.

 

Area Malattie dell’Apparato Visivo

Processi patologici alla base del danno neuronale nel glaucoma, strategie terapeutiche di neuroprotezione.

Studio anatomo-funzionale del Sistema Nervoso Centrale nel glaucoma.

Coinvolgimento oculare in malattie sistemiche.

Tecniche chirurgiche avanzate nelle patologie vitreo-retiniche.

Trapianti di tessuto corneale selettivo per la riduzione del rischio di rigetto (trapianti lamellari).

Trattamento medico e chirurgico delle infezioni corneali.

Gestione delle patologie degenerative della superficie oculare.

Studi clinici inerenti la terapia farmacologica delle principali patologie retiniche maculari causa di ipovisione  (Degenerazione maculare senile, Retinopatita diabetica, Miopia degenerative ed occlusioni venose retiniche.

Studi genetici inerenti I fattori di rischio (polimorfismi di singolo nucleotide) correlate alla insorgenza della Degenerazione maculare senile e loro influenza sul risultato terapeutico.

Studio di sensori elettro-chimici e a graphene per la determinazione “real time” della concentrazione di VEGF nei fluidi biologici.

Sviluppo di una medicina personalizzata in Oftalmologia, mediante l’utilizzo di test genetici e l’applicazione di protocolli terapeutici farmacologici, fisici e chirurgici orientati sul patrimonio genetico.

Visione artificiale, da conseguirsi mediante l’applicazione della medicina traslazionale all’Oftalmologia (a. optogenetica, b. optofarmacologia, c. protesi retiniche, d. fotorecettori artificiali).

Progettazione e realizzazione di nuovi test genetici per lo screening di malattie corneali potenzialmente a rischio per la chirurgia refrattiva (a. distrofie corneali, b. cheratocono).

Incremento dell’utilizzo delle nuove tecnologie di imaging nello studio del polo posteriore retinico secondo un approccio multimodale.

Applicazione di una metodologia originale sviluppata presso il Policlinico di Tor Vergata- Università di Tor Vergata per la valutazione in co-localizzazione struttura –funzione, con OCT– Spectral Domain e Fundus perimetria alle patologie causa di ipovisione. Investigazione delle caratteristiche morfo-funzionali della fissazione eccentrica (fissazione vicariante, PRL) nelle patologie della retina centrale causa di ipovisione.

Caratterizzazione genetica dei pazienti afferenti al Centro di Riferimento Regionale di ipovisione del Policlinico Tor Vergata affetti da patologie rare al fine di poterli includere nei principali trials internazionali di terapia genica.

Applicazione del proprio brevetto “Valutazione del processo di lettura con microperimetro Nidek” allo studio dei processi di lettura monoculare nei pazienti con glaucoma, con ipovisione centrale e nelle malattie neurodegenerative.

Ideazione ed impiego clinico e sperimentale nelle malattie oculari e/o sistemiche della metodica originale (Cesareo M et al, PlosOne 2017 MAR 30;12:3) che prevede la sovrapposizione dei risultati funzionali di sensibilità luminosa differenziale della Fundus-Perimetria alla mappa volumetrica del polo posteriore retinico.

 

Area della Microbiologia

Sezione 1.

Infezioni virali persistenti: aspetti patogenetici e clinici.

Possibili veicoli di trasmissione di agenti infettivi: studio su un gruppo di studenti di area sanitaria.

I livelli sierici di timosina alfa 1 come predittori e/o marcatori di malattia.

 

Sezione 2.

Studi in vitro dell’attività antimicrobica di molecole naturali e di sintesi nei confronti di patogeni di natura batterica e fungina.

Approcci di “mimetismo molecolare”, utilizzando metodi in silico, finalizzati allo studio delle interazioni tra sostanze con attività antimicrobica e target molecolari e/o cellulari batterici o fungini, per strategie terapeutiche innovative nel campo delle patologie infettive.

Ruolo di Candida spp. nella patogenesi della psoriasi e artrite psoriasica.

Effetti dei probiotici e prebiotici sul microbiota vaginale, per il trattamento e/o prevenzione delle infezioni da Candida spp., in pazienti affette da vulvovaginiti ricorrenti, mediante analisi molecolari.

Valutazione di piattaforme di diagnostica microbiologica automatizzate per la diagnosi di sepsi e/o aspergillosi invasiva, finalizzate all’applicazione nella routine diagnostica ospedaliera.

Diagnosi rapida mediante Real time PCR per l’identificazione di microorganismi, quali virus, funghi o batteri responsabili di malattie infettive.

Ricerca di alterazioni in geni Housekeeping (inserzioni, delezioni, mutazioni) e/o di plasmidi responsabili di farmacoresistenza, finalizzata alla attuazione di una terapia antibiotica mirata.

Individuazione rapida, mediante test molecolari, di esotossine, quali la tossina di PANTON-VALENTINE (leukocidina) (PVL), e le tossine responsabili della sindrome dello shock tossico (TSST) e della cute ustionata (SSSS), prodotte da ceppi virulenti di Staphylococcus aureus.

In collaborazione con la società di Diagnostica “Adaltis srl”, particolare attenzione è posta sulla possibilità di trasferire gli attuali studi condotti in “REAL TIME” per l’identificazione di microorganismi, alla diagnostica basata sulla Rolling Circle Amplification e/o LAMP (loop mediated amplification), al fine di ridurre i tempi di positività di circa il 50% rispetto ai tradizionali test in Real Time PCR.

 

Sezione 3.

Studio dei meccanismi cellulari e molecolari che sono alla base del coinvolgimento dei Retrovirus Endogeni Umani (HERV) in patologie ad eziologia multifattoriale, con particolare riguardo a:

– Relazione tra Retrovirus Endogeni Umani e malattie del neurosviluppo, quali il disturbo dello spettro autistico (ASD) ed il disturbo da deficit di attenzione/iperattività (ADHD) in pazienti e modelli animali.

– Ruolo dei Retrovirus Endogeni Umani nella trasformazione tumorale e loro coinvolgimento nella aggressività, staminalità e plasticità cellulare.

– Modulazione dell’espressione di retrovirus endogeni in vitro ed in vivo, mediante trattamenti farmacologi con inibitori della trascrittasi inversa, inibitori delle istone deacetilasi e psicostimolanti.

– Valutazione del potenziale ruolo dei retrovirus endogeni umani quali fattori prognostici e/o predittivi nella leucemia linfatica cronica in combinazione con parametri fenotipici, molecolari e citogenetici.

– Analisi del reservoir di HIV e dell’attività trascrizionale di retrovirus endogeni e loro correlazione con la risposta viro-immunologica e clinica nei pazienti virologicamente soppressi.

– Valutazione dell’attività biologica ed antivirale di combinazioni terapeutiche su linee cellulari infette e modelli di infezioni in vitro sostenute da HTLV-1.

– Valutazione in vitro dell’attività anti-tumorale e anti-infettiva di Timosina alfa-1 con particolare riguardo allo studio dell’interazione con molecole endogene che mediano e l’infiammazione e lo sviluppo del tumore.

 

Area della Virologia

Identificazione e caratterizzazione in vivo ed in vitro dei meccanismi che sottendono il potenziale oncogeno di virus causa di epatite cronica (virus dell’epatite B e C).

Studio dei meccanismi virologici che sottendono la riattivazione di infezioni virali latenti in pazienti sottoposti ad immunosoppressione iatrogena (virus dell’epatite B e herpes virus).

Studio dei meccanismi che i virus mettono in atto per eludere la pressione immunologica e farmacologica (virus epatitici, HIV, herpes virus).

Ricerca traslazione sul ruolo dei biomarcatori virologici predittivi di progressione di malattia e risposta al trattamento (virus epatitici e HIV).

Valutazione del profilo di farmaco-resistenza di HIV verso nuovi farmaci antiretrovirali.

Valutazione dei cluster di trasmissione in individui con infezione da HIV che vivono in Italia.

Caratterizzazione del reservoir virale in individui con infezione da HIV.

 

Storico OBIETTIVI DELLA RICERCA DIPARTIMENTALE

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