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VES4US

VES4US - Extracellular vesicles from a natural source for tailor-made nanomaterials

Descrizione

Le vescicole extracellulari (EVs) sono nanoparticelle biogene rilasciate dalle cellule di tutti gli organismi viventi, nella matrice extracellulare e nei fluidi biologici. Esse rispecchiano il contenuto delle cellule che le rilasciano, mediando la comunicazione intercellulare attraverso il trasferimento di biomolecole, quali proteine e RNA. La scoperta delle vescicole extracellulari come nanoparticelle naturali e mezzi di comunicazione tra le specie ha suscitato grande interesse nel campo del drug delivery. Esse possiedono intrinsecamente diverse caratteristiche che le rendono un buon veicolo per il rilascio di farmaci in specifici organi e tessuti bersaglio: i) sono ben tollerate nel corpo, ii) hanno un’emivita di circolazione lunga, iii) sono internalizzate dalle cellule, iv) sono in grado di attraversare la barriera emato-encefalica. Recentemente, sono state sviluppate EVs native isolate da cellule di mammifero e coniugate con molecole biologicamente attive impiegate in nuovi trattamenti terapeutici noti come “cell free therapy”.
Nonostante questi promettenti progressi, le applicazioni traslazionali sono attualmente ostacolate dalla mancanza di processi adeguati all’isolamento, la caratterizzazione e la funzionalizzazione delle vescicole extracellulari.

CHE COS’È VES4US

L’obiettivo principale di VES4US è quello di sviluppare una piattaforma radicalmente nuova per la produzione efficiente e la funzionalizzazione delle EVs, che ne permetta il loro utilizzo nei settori della nanomedicina, della cosmetica e della nutraceutica. Un aspetto fondamentale del progetto è quello di produrre vescicole da una fonte naturale identificata, redditizia e sostenibile. Questo processo consentirà lo sviluppo di nanovettori naturali con capacità di drug delivery senza precedenti, in tessuti specifici come cervello, polmoni, pelle, cellule dendritiche o tumorali. VES4US è sostenuto da importanti soggetti industriali con forti interessi nell’innovazione orientata al mercato.

Obiettivi

  • Identificazione della fonte naturale per la produzione delle vescicole extracellulari, purificazione, caratterizzazione e manipolazione delle EVs.
  • Lo sviluppo di una piattaforma analitica solida per valutare le principali caratteristiche delle EV: proprietà fisico-chimiche e attività biologiche.
  • Elaborazione di strategie di post-produzione per la funzionalizzazione chimica
  • Bioingegnerizzare le EV estratte dalla sorgente naturale, tale da poterle sfruttare come nanoparticelle biogene

Il consorzio VES4US è un team ben bilanciato, composto da 5 centri di ricerca e Università, da una società di consulenza, provenienti da 6 diversi paesi europei.  Il gruppo è guidato dal Consiglio Nazionale delle Ricerche.

Personale IRIB-CNR coinvolto

 

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Gli altri partner sono:

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SAGEMAL

SAGEMAL - Studio delle Alterazioni Genetiche ed Enzimatiche in Malattie da Accumulo Lisosomiale

Descrizione

Le malattie da accumulo lisosomiale sono una famiglia eterogenea di disordini metabolici ereditari causati dal deficit di enzimi presenti nei lisosomi, che porta all’accumulo di un substrato non degradato. Tale accumulo causa un ampio spettro di manifestazioni cliniche a seconda del tipo di substrato e del sito preferenziale di accumulo. In questa famiglia di malattie rientrano circa 50 patologie sistemiche, che possono coinvolgere diversi organi ed apparati.La caratteristica che accumuna le malattie da accumulo lisosomiale è il ritardo diagnostico, dovuto alla difficoltà di identificare queste patologie, a causa di sintomi sovrapponibili ad altre malattie. Il paziente solitamente viene visitato da circa dieci specialisti nel corso di dieci anni prima che venga correttamente diagnosticata la malattia; la tempestività della diagnosi è quindi un fattore cruciale per questo tipo di patologie.

Dal 2005 il gruppo di ricerca si dedica allo studio delle alterazioni genetiche ed enzimatiche nella malattia di Anderson-Fabry, dal 2017 anche nella malattia di Gaucher e dal 2019 nella malattia di Pompe. Ulteriori patologie da accumulo lisosomiale saranno inserite a partire dal 2020.

Dal 1° Ottobre 2021 il Centro di Ricerca e Diagnosi Malattie da Accumulo Lisosomiali si occupa anche dello studio delle alterazioni genetiche ed enzimatiche nella malattia di Niemann Pick A/B (Deficit da Sfingomielinasi Acida) e nella Mucopolisaccaridosi di tipo I

Obiettivi

Gli obiettivi del progetto sono:

  1. caratterizzazione delle alterazioni genetiche e biochimiche per confermare la diagnosi clinica nei pazienti con sospetto di malattia da accumulo lisosomiale, migliorando i protocolli di indagine;
  2. approfondimento della conoscenza di queste malattie, attraverso lo studio dei meccanismi di regolazione dell’espressione dei geni coinvolti nella patogenesi della malattia;
  3. valutazione dell’effetto delle diverse mutazioni genetiche sull’alterato metabolismo cellulare e sulle manifestazioni cliniche dei pazienti;
  4. identificazione di nuovi marcatori molecolari, per una diagnosi precoce e tempestiva e per il monitoraggio della terapia;
  5. attivazione di progetti di screening in popolazioni a rischio, per identificare pazienti misconosciuti che, pur essendo affetti da una malattia da accumulo lisosomiale, non hanno ancora ricevuto una diagnosi corretta.

Personale IRIB-CNR coinvolto

Associati

  • Prof. Riccardo Alessandro – Università di Palermo
  • Prof. Vincenzo Savica – Università di Messina
  • Prof. Rosario Scaglione -Università di Palermo
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REACT

REACT - Overcoming transporter-mediated cancer multidrug REsistance by innovative pharmacological And physiCal sTrategies

Descrizione

La resistenza multifarmaco (MDR) causa resistenza sia agli agenti chemioterapici convenzionali che ai farmaci mirati in diversi tipi di tumore. In questo contesto, la p-glicoproteina (P-gp) svolge un ruolo importante a causa della sua sovraespressione nella chemioresistenza innata e acquisita. Il network REACT è formato da tre unità di ricerca; l’Istituto per la Ricerca Biomedica e l’Innovazione del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Palermo (CNR-PA RU), l’Università degli Studi di Palermo e (UniPa-RU) e l’Università degli Studi di Torino (UniTo-RU). In sinergia le tre unità collaboreranno,  integrando ogniuno con le proprie competenze, sulla possibilità di invertire il fenotipo MDR mediato dalla P-gp mediante approcci farmacologici e fisici in diversi tipi di tumore umano. In particolare, CNR-PA RU studierà un modello tumorale di resistenza innata del carcinoma epatocellulare (HCC). Questo studio integra metodi che vanno da modelli cellulari in vitro 2D e 3D di HCC a modelli tumorali di HCC in vivo.

Gli obiettivi specifici del progetto sono:

  • sviluppare un approccio farmacologico basato su due molecole naturali che agiscono come inibitori della P-gp , come fitolo e lupeolo, caratterizzate da una bassa tossicità. La capacità di fitolo e lupeolo di modulare la MDR mediata da P-gp sarà studiata in presenza di farmaci antitumorali clinicamente approvati per il trattamento dell’HCC.
  • sviluppare un approccio fisico basato su ultrasuoni a bassa intensità per invertire la MDR mediata da P-gp. Valutare la capacità degli ultrasuoni a bassa intensità di migliorare l’assorbimento del farmaco aumentando selettivamente la permeabilità della membrana cellulare tumorale o di influenzare le membrane cellulari tumorali modificando l’attività della P-gp.
  • approfondire gli approcci farmacologici e fisici, singolarmente e in combinazione, analizzando i loro effetti sulla vitalità delle cellule tumorali, sull’espressione e l’attività della P-gp e studiare la modulazione dei pathways di PI3K/AKT e NF-κB nei modelli in vitro 2D e 3D di HCC.
  • valutare l’efficacia in vivo dell’approccio più promettente sulla base di studi in vitro.

Personale IRIB-CNR coinvolto

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Re-né

Re-Né - Re-lancer una nouvelle économie

Descrizione

l progetto Re-né, presentato dal Comune di Balestrate in partenariato con i Comuni di Calatafimi Segesta e Favignana, l’IRIB-CNR di Palermo, i comuni tunisini Zarat e Maamoura e un’associazione di solidarietà sociale è stato finanziato per un importo complessivo è di 1 milione 980 mila euro, di cui un milione 780 di contributo dell’Unione Europea e i restanti 198 mila euro coperti dai fondi Cipe.
L’iniziativa nasce nell’ambito dell’azione< relativa alla Protezione dell’ambiente e all’adattamento del cambiamento climatico.
L’obiettivo è implementare un innovativo “modello internazionale” di riduzione e riutilizzo dei rifiuti che sarà testato sia in Italia che in Tunisia e quindi replicabile in tutta l’area del mediterraneo.
Il progetto di durata biennale rientra nella strategia Europa 2030 per una crescita intelligente, sostenibile e inclusiva e si propone di prevenire e ridurre la dispersione dei rifiuti generati da una migliore gestione a livello istituzionale, legale e finanziario; di creare punti di riciclaggio e una rete internazionale per lo scambio di informazioni e competenze nel settore dei rifiuti; sostenibilità per le aziende “verdi” e per le start-up a impatto ambientale sostenibile, con il premio “Sustainability Award” per le società esistenti o per la creazione di start-up; infine sviluppare e sostenere campagne di informazione per aumentare la consapevolezza sulla prevenzione e la dispersione dei rifiuti e costruire le capacità umane attraverso la formazione nel settore. Utilizzare le risorse in modo più efficiente e garantire la continuità di tale efficienza non solo è possibile, ma può portare significativi vantaggi economici.

Ente Finanziatore

Programma di Cooperazione Transfrontaliera (CT) Italia-Tunisia 2014-2020 nell’ambito dello Strumento Europeo di Vicinato (ENI) https://www.italietunisie.eu/it/

Personale IRIB-CNR coinvolto

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PLANS

PLANS - Proximity Ligation And Nanopore Sequencing for the characterization of native RNA-protein interactions

Descrizione progetto

La strategia PLANS sfrutta l’attività della perossidasi batterica APEX2, capace di produrre radicali di biotina che vanno a biotinilare proteine o RNA presenti nella sua prossima vicinanza ( 20 nm). Esprimendo una proteina di fusione APEX2 con una RBP di proprio interesse, è possibile identificare gli interattori proteici ed i trascritti di RNA legati dalla RBPs direttamente in cellule.
I maggiori vantaggi di questo approccio sono:
1) Identificazione degli interattori senza ricorrerre ad alcuna strategia di crosslinking.
2) Minimizza le artificiali interazioni tra macromolecole biologiche che possono avvenire durante la lisi cellulare
3) Permette di identificare interazioni transienti e di molecole poco espresse.
4) Grazie al long-read nanopore sequencing è possibile caratterizzare i trascritti di RNA nativi, eventualmente caratterizzando sia le isoforme di splicing che le eventuali modifiche post-trascrizionali.

Obiettivi

Identificare gli interattori molecolari delle proteine che legano l’RNA - RNA-binding proteins (RBPs) – in cellule umane vive.

Risultati attesi

Caratterizzazione delle proteine e degli RNA interagenti con le RNA-binding proteins di interesse e nello specifico con le pseudouridine sintasi PUS1, PUS4 e PUS7 in cellule umane.

Personale IRIB coinvolto

Roberto Giambruno, Principal Investigator
Giuseppe Cappelli, Postgraduate Assegno di Ricerca “Programma di ricerca: “PRIN 2022: “PLANS: Proximity Ligation And Nanopore Sequencing for the characterization of native RNA-protein interactions” – CODICE PROGETTO DSB.PN003.025 –finanziato dall’Unione europea- Next Generation EU, Missione 4 Componente 1, CUP B53D23016490001.

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Maltrattamenti e abusi sui minori

Maltrattamenti e abusi sui minori - Maltrattamenti e abusi sui minori: aspetti clinici e correlazioni genetiche ed epigenetiche

Descrizione

Progetto Multidisciplinare che prevede la realizzazione congiunta ed integrata di attività di ricerca scientifica ed attività di informazione, divulgazione sensibilizzazione e terza missione, nello specifico: studio alterazioni genetiche ed epigenetiche (incluso studio alterazioni telomeriche) nei bambini che subiscono maltrattamenti e abusi; attività di formazione ed informazione rivolta agli insegnati scolastici, ai genitori e agli alunni e a tutti coloro che periodicamente interagiscono con bambini e adolescenti; attività di formazione rivolta agli studenti della Facoltà di Medicina; organizzazione di convegni, dibattici, eventi socio culturali ed artistici inerenti la violenza sui minori; sviluppo e realizzazione di contenuti editoriali e campagne di sensibilizzazione e prevenzione della violenza sui minori (CNR IRIB Terza Missione).

 

Obiettivi

Il focus della ricerca, già avviata da tempo, si basa sulle recenti scoperte epigenetiche che hanno dimostrato che i segni e le tracce degli abusi, soprattutto se reiterati nel tempo, rimangono sul DNA del minore, lasciando una sorta di “firma genetica”, “un’impronta molecolare”, un “ricordo” del trauma subito, con riverberi devastanti per lo sviluppo biologico, neurologico e neuro psico comportamentale, sia a breve che a lungo termine, del bambino che ha subito abusi. Il DNA, pertanto, mantiene memoria della violenza perché le perturbazioni biologiche indotte dallo stress precoce, alterano il meccanismo di regolazione dei geni in una fase molto delicata dello sviluppo del minore. Il progetto intende approfondire e studiare le correlazioni cliniche, neurologiche e neuropsichiatriche e le evidenze di tipo genetico ed epigenetico (incluso studio dei telomeri), riscontrabili nei minori che hanno subito maltrattamenti e abusi. Come ampiamente e dettagliatamente riportato nella versione integrale del progetto, il DNA e l’RNA estratto da sangue e saliva di minori vittime di maltrattamenti e/o abusi (e rispettivi controlli) viene utilizzato per lo studio genetico e le indagini epigenetiche dei polimorfismi dei principali geni correlati alle neuropsicopatologie associate all’abuso sui minori; in particolare, i soggetti che sottoponiamo agli esami di genetica e epigenetici sono:

  1. Minori con Disturbo Post Traumatico da Stress (DPTS) correlato ad abusi sessuali e maltrattamenti fisici e piscologici;
  2. Minori vittime di abusi sessuali/maltrattamenti fisici e psicologici senza DPTS; 3) Minori con DPTS da altre cause.

 

Risultati

Lo studio, oltre verificare l’associazione di alterazioni genetiche ed epigenetiche nei minori che subiscono abusi, mira a riconoscere eventuali differenze del profilo epigenetico delle varie forme di abusi, da utilizzare quale potenziale marker genetico per la diagnosi degli abusi sui minori. Realizzare il profilo genetico ed epigenetico dei minori abusati consente di avviare un nuovo approccio la prevenzione e la terapia delle neuro psico patologie comportamentali correlate agli abusi sui minori, contribuendo a ridurre il cosiddetto “ciclo della violenza”.

 

Personale IRIB-CNR coinvolto

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NEHO1000

NEHO1000 - Benessere nei primi 1000 giorni di vita nelle aree a rischio

Descrizione

Il progetto “Benessere nei primi 1000 giorni di vita nelle aree a rischio” è finanziato dal Piano Sanitario Nazionale 2019 – LINEA 4 e promosso dall’ASP di Siracusa, Dipartimento di Prevenzione Medico, in collaborazione con l’Istituto per la Ricerca e l’Innovazione Biomedica (IRIB) del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), sede di Palermo. L’obiettivo dell’iniziativa è esplorare le interazioni tra ambiente e salute, promuovendo stili di vita sani per le mamme e i bambini nei primi 1000 giorni di vita, con particolare attenzione alle aree ad alto rischio ambientale.
Studi scientifici hanno dimostrato che l’ambiente in cui la madre vive, le sue abitudini alimentari e il suo stato di salute durante la gravidanza influenzano profondamente la salute del nascituro, del bambino e, a lungo termine, dell’adulto.

In questo quadro, la coorte NEHO rappresenta il primo studio di coorte di nascita che coinvolge mamme e bambini residenti in tre Siti di Interesse Nazionale (SIN): Crotone, Milazzo/Valle del Mela, e Augusta/Priolo, situati nel Sud Italia.

Il progetto ha focalizzato l’attenzione sull’analisi della contaminazione ambientale, esaminando i livelli di contaminanti nel sangue materno e fetale, nonché identificando biomarcatori di effetto. L’obiettivo finale è sviluppare linee guida specifiche per ridurre i rischi legati alla contaminazione ambientale nelle aree ad elevato impatto antropico, promuovendo scelte alimentari e stili di vita corretti fin dal periodo della gravidanza.

Personale IRIB-CNR coinvolto

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