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Innovative medicine and molecular genetics

Componenti

Fotografia

Settore ERC

LS1_3 - DNA and RNA biology
LS2_1 - Genetics
LS4_7 - Nutrition and exercise physiology
LS7_6 - Other medical therapeutic interventions, including transplantation

Attività

Thanks to a mixed approach between basic and translational science, the group deepens the knowledge of different molecular genetics aspects ranging from drug resistance to stem cell senescence, and of innovative medicine from regenerative medicine to nanomedicine. Currently we collaborate actively with various groups within and outside our Department in order to develop i) molecular approaches for evaluating the effect of hyper-expression/deregulation of genes that are important both at physiological and pathological levels, ii) innovative cardiac patches for heart failure prevention, iii) nanotechnological approaches for the treatment of monogenic and complex genetic diseases. We are active in scientific dissemination, patenting, and technology transfer activities. Additionally, we have experience in omics technologies, from sample acquisition and manipulation to bioinformatics analysis and data mining. The multi-disciplinary nature of our group represents a highly stimulating background useful to develop translational and innovative projects. Our experience in the different aspects of research field could be the added value for these projects.

Ongoing projects

Sector: MED/46, BIO/09

Funding: CSP/LIFTT

Participants to the project: The Dept. Clinical and Biological Sciences (DSCB) group includes Prof. Claudia Giachino (Full Professor, Principal Investigator), Prof. Raffaella Rastaldo (Associate Professor), Dr. Daniela Rossin (Research fellow), Dr. Sadia Perveen (PhD student), Dr. Roberto Vanni, Dr. Rachele Rosso (PhD student). The team at DSCB for this project collaborates with CNR and the University of Pisa.

Abstract: Our technology combines, in a single device, key elements like materials with specific chemical-physical properties, surface modifications and nanotechnologies for the complex control of the regenerative process of cardiac tissue and ventricular remodelling. The use of materials independent of the individuality of each patient and the immediate applicability of the device without delays due to cell culture are the main advantages of the developed cardiac patch. The present invention has made it possible to produce a cardiac patch with better mechanical and electroconductive capabilities, with an increased cardioinductive and cellular recruitment effect and with ventricular remodelling capabilities. It can be exploited as a drug-eluting open platform to personalize each cardiac intervention.

Sector: MED/46, MED/42, BIO/09

Funding: Ministero della Salute, Ricerca Sanitaria Finalizzata 2019

Participants to the project: The DSCB research group includes Prof. Claudia Giachino (Full Professor, Principal Investigator), Prof. Giuseppe Costa (Full Professor), Prof. Fulvio Ricceri (Associate Professor), Prof. Raffaella Rastaldo (Associate Professor), Dr. Emanuela Vitale (Research fellow), Dr. Alessandra Macciotta (PhD student).

Abstract: This project aims at studying women’s risk of cardiovascular diseases (CVDs) associated with combining paid work and care to children and frail elders. This association will be investigated using large cohorts (the Italian Longitudinal Study, the Turin Longitudinal Study and the Epic-Italy cohort), and the biological assessment will involve 1,200 women from two Epic-Italy sub-cohorts. The examination of inflammatory markers and epigenetic modifications of genes involved in CVD development may contribute understanding whether the actual cause of the increased CVD risk of employed women with children or frail elders at home is related to a greater increase in these markers.

Sector: MED/46

Funding: CRT 2020 and Banca d’Italia 2021

Participants to the project: Prof. Marco Lo Iacono (Associate Professor, Principal Investigator), Dr. Jessica Petiti (Research fellow), Dr. Francesca Caciolli (medical resident), Dr. Enrico Gottardi (technician).

Abstract: Although modern medicine tries to characterize AML, its prognostic stratification is yet based on cytogenetics and on detection of known mutations and survival with standard therapy is less of 60%. To develop effective methodologies to early identify and stratify patients is mandatory, with the goals to predict the response of patients at therapies and drawing an accurate therapeutic plane tailored “ad hoc” for everyone.

NPM1 mutated AML is a leukaemia subtype with a good prognosis, but unexpectedly often therapy fails. In patients relapse and in disease progression were observed several somatic mutations in different genes. Probably, the missed identification of these at the diagnosis could generate a misclassification risk of these patients with the consequence of therapy fail.

NGS offers the opportunity to accurately map the type and extent of genetic variations in patients. In this project we will apply the NGS to characterize these patients and assign them efficiently to personalized therapy.

Grazie ad un approccio diversificato, tra ricerca di base e traslazionale, il nostro gruppo focalizza la sua attenzione su diversi aspetti della genetica molecolare, che vanno dalla farmacoresistenza alla senescenza delle cellule staminali, e della medicina innovativa, dalla medicina rigenerativa alla nanomedicina. Collaboriamo attivamente con vari gruppi all'interno e all'esterno del nostro Dipartimento al fine di sviluppare i) approcci molecolari per la valutazione dell'effetto di iperespressione/deregolazione di geni importanti sia a livello fisiologico che patologico, ii) patch cardiaci innovativi per la prevenzione dello scompenso cardiaco, iii) approcci nanotecnologici per il trattamento di malattie genetiche monogeniche e complesse. Siamo attivi nella divulgazione scientifica, nella brevettazione e nel trasferimento tecnologico. Inoltre, abbiamo esperienza nelle tecnologie “omiche”, dall'acquisizione e manipolazione di campioni dei pazienti passando per l'analisi bioinformatica e il data mining. La natura multidisciplinare del nostro gruppo crea un ambiente altamente stimolante utile allo sviluppo di progetti traslazionali innovativi in cui il valore aggiunto è proprio la nostra esperienza nei diversi aspetti del campo della ricerca.

Progetti in corso

Settore: MED/46, BIO/09

Ente finanziatore: CSP/LIFTT

Partecipanti al progetto: The Dept. Clinical and Biological Sciences (DSCB) group includes Prof. Claudia Giachino (Full Professor, Principal Investigator), Prof. Raffaella Rastaldo (Associate Professor), Dr. Daniela Rossin (Research fellow), Dr. Sadia Perveen (PhD student), Dr. Roberto Vanni, Dr. Rachele Rosso (PhD student).

Abstract: La nostra tecnologia combina, in un unico dispositivo, elementi chiave quali materiali con specifiche proprietà chimico-fisiche, modificazioni superficiali e nanotecnologie per il complesso controllo del processo rigenerativo del tessuto cardiaco e del rimodellamento ventricolare. L’uso di materiali indipendenti dall’individualità di ciascun paziente e l’immediata applicabilità del dispositivo senza ritardi dovuti alla coltura cellulare rappresentano i principali vantaggi del patch cardiaco sviluppato. La presente invenzione ha consentito di produrre un patch cardiaco con migliori capacità meccaniche ed elettroconduttive, con un aumentato effetto cardioinduttivo e di reclutamento cellulare e con capacità di rimodellamento ventricolare.

Settore: MED/46, MED/42, BIO/09

Ente finanziatore: Ministero della Salute, Ricerca Sanitaria Finalizzata 2019

Partecipanti al progetto: The DSCB research group includes Prof. Claudia Giachino (Full Professor, Principal Investigator), Prof. Giuseppe Costa (Full Professor), Prof. Fulvio Ricceri (Associate Professor), Prof. Raffaella Rastaldo (Associate Professor), Dr. Emanuela Vitale (Research fellow), Dr. Alessandra Macciotta (PhD student).

Abstract: Questo progetto mira a studiare il rischio di malattie cardiovascolari (CVD) nelle donne, associato alla combinazione di lavoro retribuito e assistenza a bambini e anziani fragili. Questa associazione sarà studiata utilizzando grandi coorti (lo Studio Longitudinale Italiano, lo Studio Longitudinale torinese e la coorte Epic-Italy) e la valutazione biologica coinvolgerà 1.200 donne provenienti da due sotto-coorti Epic-Italy. L'esame dei marcatori infiammatori e delle modificazioni epigenetiche di geni coinvolti nello sviluppo delle CVD può contribuire a chiarire se la vera causa dell'aumento del rischio di CVD delle donne impiegate con figli o anziani fragili a carico sia correlata a uno sbilanciamento di questi marcatori.

Settore: MED/46

Ente finanziatore: CRT 2020 e Banca d’Italia 2021

Partecipanti al progetto: Prof. Marco Lo Iacono (Associate Professor, Principal Investigator), Dr. Jessica Petiti (Research fellow), Dr. Francesca Caciolli (medical resident), Dr. Enrico Gottardi (technician).

Abstract: Sebbene la medicina moderna cerchi di caratterizzare le leucemie mieloidi acute (LMA), la loro stratificazione a fine prognostico è ancora basata sulla citogenetica e sul rilevamento di mutazioni note e la sopravvivenza con la terapia standard è inferiore al 60%. È necessario sviluppare metodologie efficaci per identificare e stratificare precocemente i pazienti, con l'obiettivo di prevedere la loro risposta alla terapia disegnando un accurato piano terapeutico cucito “ad hoc” per ciascun paziente.

La LMA mutata in NPM1 è un sottotipo di leucemia con una buona prognosi, ma inaspettatamente spesso in alcuni pazienti la terapia fallisce. Nelle recidive e nella progressione della malattia sono state spesso osservate diverse mutazioni somatiche in diversi geni. Probabilmente, la mancata identificazione di queste alla diagnosi potrebbe generare una errata classificazione dei pazienti con il conseguente fallimento della terapia.

Le sequenze di nuova generazione offrono l'opportunità di mappare accuratamente il tipo e l'entità delle variazioni genetiche presenti nei pazienti. In questo progetto le utilizzeremo per caratterizzare i pazienti e assegnarli in modo efficiente alla terapia personalizzata.

Prodotti della ricerca

Vitale E, Rossin D, Perveen S, Miletto I, Lo Iacono M, Rastaldo R, Giachino C. Silica Nanoparticle Internalization Improves Chemotactic Behaviour of Human Mesenchymal Stem Cells Acting on the SDF1α/CXCR4 Axis. Biomedicines 2022, 10(2), 336. doi.org/10.3390/biomedicines10020336

Lo Iacono M, Puglisi S, Perotti P, Saba L, Petiti J, Giachino C, Reimondo G, Terzolo M. Molecular Mechanisms of Mitotane Action in Adrenocortical Cancer Based on In Vitro Studies. Cancers (Basel). 2021 Oct 20;13(21):5255. doi: 10.3390/cancers13215255.

Lo Iacono M, Signorino E, Petiti J, Pradotto M, Calabrese C, Panuzzo C, Caciolli F, Pergolizzi B, De Gobbi M, Rege-Cambrin G, Fava C, Giachino C, Bracco E, Saglio G, Frassoni F, Cilloni D. Genetic Screening for Potential New Targets in Chronic Myeloid Leukemia Based on Drosophila Transgenic for Human BCR-ABL1. Cancers (Basel). 2021 Jan 14;13(2):293. doi: 10.3390/cancers13020293.

Bellotti E, Cascone MG, Barbani N, Rossin D, Rastaldo R, Giachino C, Cristallini C. Targeting Cancer Cells Overexpressing Folate Receptors with New Terpolymer-Based Nanocapsules: Toward a Novel Targeted DNA Delivery System for Cancer Therapy. Biomedicines. 2021 Sep 21;9(9):1275. doi: 10.3390/biomedicines9091275.

Cristallini C, Vaccari G, Barbani N, Cibrario Rocchietti E, Barberis R, Falzone M, Cabiale K, Perona G, Bellotti E, Rastaldo R, Pascale S, Pagliaro P, Giachino C. Cardioprotection of PLGA/gelatine cardiac patches functionalised with adenosine in a large animal model of ischaemia and reperfusion injury: A feasibility study. J Tissue Eng Regen Med. 2019 Jul;13(7):1253-1264. doi: 10.1002/term.2875.

Ultimo aggiornamento: 14/03/2022 09:19
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