Oltre ad una straordinaria valenza conoscitiva, le ricerche in quest'area rivestono una fondamentale importanza per l'dentificazione di nuovi bersagli vaccinali e/o terapeutici nonché per la messa a punto di approcci metodologici avanzati.
Molti microorganismi causano malattie come conseguenza della loro attiva replicazione e/o produzione di sostanze tossiche nell'organismo umano o animale. Il sistema immunitario si è evoluto per contrastare la crescita microbica o gli effetti dannosi delle tossine. Tuttavia, in numerose situazioni l'intervento del sistema immunitario non è sufficiente per evitare un danno.
Grande importanza nella lotta contro i patogeni hanno i meccanismi non specifici dell'immunità naturale. Il sistema immunitario naturale è costituito da una varietà d'effettori cellulari che direttamente o attraverso prodotti sono in grado di indurre una risposta immunitaria che, se sufficiente, previene la diffusione del patogeno e l'insorgenza della malattia. Se da sola la risposta naturale non è sufficiente, interviene la risposta immunitaria acquisita, antigene-specifica, che è in grado di indurre una memoria immunologica.
Le interazioni dinamiche tra agente patogeno ed ospite rappresentano i determinanti della patogenesi e dello sviluppo della malattia. Qualsiasi interrelazione cellula-patogeno è costituita da eventi dinamici la cui comprensione può rivelare nuovi target terapeutici. A tale proposito viene oggi attribuita estrema importanza alla comprensione di come e quando hanno luogo gli eventi codificati dai singoli geni ed alle interrelazioni tra i prodotti dell'espressione genica.
La ricerca sui virus ad RNA ed a DNA associati allo sviluppo di tumori ha fornito un contributo fondamentale negli ultimi 20 anni alla ricerca sul cancro. In particolare gli studi sul controllo della crescita cellulare hanno contribuito all'identificazione degli elementi funzionali e delle basi genetiche che sono risultati validi per tutti i tipi di neoplasie.
La crescente disponibilità di sequenze genomiche, sia complete che parziali, di un numero significativo di organismi ha stimolato i ricercatori a sviluppare nuove tecnologie che consentissero loro di analizzare contemporaneamente e confrontare una enorme mole di dati sulla regolazione dell'espressione di interi genomi o porzioni di essi (trascrittoma) o sul relativo complemento proteico (proteoma).
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