Progetti finanziati
Sono 8 i progetti biennali complessivamente finanziati, di cui 3 in ambito oncologico, 4 in ambito malattie trasmissibili e 1 in ambito malattie rare neurologiche. Scoprili nel dettaglio
• Chiara Acchioni, Dipartimento Malattie infettive
Bando Edizione 2020 (Finanziamento 5x1000 2017) concluso
Titolo del progetto: Utilizzo del virus oncolitico VSV-MΔ51 in combinazione con diversi inibitori dell'istone deacetilasi (HDI) come approccio "shock and kill" per eradicare l'infezione da HIV-1 (€ 35.839)
Bando Edizione 2022 (Finanziamento 5x1000 2020) concluso
Titolo: Generazione e test di vettori lentivirali terapeutici, inducibili da Tat e dipendenti da Rev, al fine di colpire selettivamente le cellule a lunga vita latentemente infette da HIV-1, per uno studio di prova di principio volto a convalidare l'approccio Shoc-K e B-lock per combattere la persistenza dell'HIV-1 (€ 80. 390)
La terapia antiretrovirale (ART) non eradica il virus dalle persone che vivono con HIV-1. Questo è dovuto alla presenza di un serbatoio di cellule latentemente infette e anche di santuari virali in tessuti specifici e siti immuno-privilegiati che possono causare replicazione virale residua. L'approccio Shock and Kill propone l’utilizzo di agenti di inversione della latenza (LRA) in combinazione con la ART, per ottenere l'eliminazione delle cellule infettate dal virus a causa di effetti citopatici virali e clearance immunomediata. Tuttavia, alcune cellule, stimolate a riattivare la replicazione virale, semplicemente non muoiono. La strategia alternativa Block and Lock mira a utilizzare agenti che promuovono la latenza (LPA) per bloccare la riattivazione della trascrizione dell'HIV-1 al fine di ottenerne un silenziamento permanente.
I due progetti finanziati con il contributo 5x1000 nel 2020 e nel 2022 si collocano entrambi nel panorama di queste due strategie. Il primo ponendosi come obiettivo quello di valutare l’efficacia del virus oncolitico della stomatite vescicolare (VSV) in una sua forma attenuata, da solo o in combinazione con inibitori delle iston deacetilasi, nel mediare entrambe le fasi della strategia “Shock and Kill”; il secondo cercando invece di mettere a punto una combinazione dei due approcci, da noi postulata per la prima volta e definita Shoc-K and B-Lock. Questa strategia potrebbe rappresentare un approccio migliore per raggiungere una cura funzionale, che porti infine all'eradicazione delle cellule sensibili alla riattivazione, e al favorire la latenza profonda nelle cellule resistenti alla piena riattivazione. Per questo approccio è cruciale ottenere un “targeting” selettivo per colpire le cellule infette, lasciando illese le cellule non infette. Due proteine regolatrici dell'HIV-1 (Tat e Rev), essenziali per la replicazione virale, possono essere sfruttate per l’espressione selettiva di geni terapeutici mediante tecnologie ad oggi principalmente usate nel contesto delle terapie geniche.
I finanziamenti 5x1000 ricevuti hanno permesso di ottenere risultati scientifici rilevanti che rappresentano un avanzamento nella messa a punto delle strategie proposte. In particolare, si è dimostrata la possibilità di promuovere la trascrizione di geni esogeni, posti all’interno di vettori lentivirali, in maniera dipendente dall’espressione delle proteine Tat e Rev e si è anche dimostrata la possibilità di indurre la fuoriuscita del virus dallo stato di quiescenza in modelli di cellule latentemente infettate in seguito all'utilizzo del VSV in combinazione con iston deacetilasi.
Il finanziamento dei due progetti ha contribuito, oltre che alla produzione di dati scientifici, alla mia crescita professionale dandomi l’opportunità di imparare a ideare, guidare e sviluppare un progetto combinando creatività, rigore scientifico e impegno collaborativo. I risultati ottenuti hanno inoltre posto le fondamenta per la presentazione di un progetto ancor più ambizioso, che oggi è in valutazione presso il Ministero della salute. I progetti 5x1000 dell’Istituto Superiore di Sanità sono una grande opportunità, per i giovani ricercatori, di crescita personale e professionale
- Acchioni C, Sandini S, Acchioni M, Sgarbanti M. Co-Infections and Superinfections between HIV-1 and Other Human Viruses at the Cellular Level. Pathogens. 2024 Apr 24;13(5):349. doi: 10.3390/pathogens13050349. PMID: 38787201; PMCID: PMC11124504.
-Acchioni C, Palermo E, Sandini S, Acchioni M, Hiscott J, Sgarbanti M. Fighting HIV-1 Persistence: At the Crossroads of "Shoc-K and B-Lock". Pathogens. 2021 Nov 20;10(11):1517. doi: 10.3390/pathogens10111517. PMID: 34832672; PMCID: PMC8622007.
• Alessandra Mallano, Centro Nazionale Salute Globale
Bando Edizione 2020 (Finanziamento 5x1000 2017) concluso
Titolo del progetto: Valutazione della funzionalità dell’immunocitochina umana scFv anti-CD56/IL15 su cellule da pazienti oncoematologici (€ 35.839)
Le cellule Natural killer (NK) sono cellule del sistema immunitario che hanno il ruolo di eliminare le cellule infettate da virus o tumorali. La loro attività è regolata da un delicato equilibrio di segnali che ne controllano l’efficacia.
Nella Leucemia Linfatica Cronica queste cellule risultano spesso funzionalmente compromesse e meno capaci di contrastare la malattia. Per questo il nostro gruppo ha sviluppato una strategia innovativa basata su un’immunocitochina: una molecola che combina un anticorpo con una citochina attivante, l’Interleuchina-15, per veicolarla in modo selettivo alle cellule NK e stimolarne l’attività antitumorale in maniera più mirata, efficace e sicura.
ll progetto ci ha permesso di progettare, produrre e sperimentare questa molecola in laboratorio e di affrontare una sfida tecnica complessa: ottimizzare l’attività di una citochina su un particolare tipo cellulare ed essere in grado di contrastare le potenziali disfunzionalità. I dati ottenuti hanno dimostrato l’efficacia dell’approccio e le sue potenzialità come supporto alle terapie già esistenti per la Leucemia Linfatica Cronica. Inoltre, l’utilizzo di questa stessa molecola potrebbe essere preso in considerazione in futuro anche in altre malattie dove le cellule Natural Killer sono disfunzionali oppure in protocolli di trapianto di cellule Natural Killer al fine di migliorare e sostenere la loro espansione e attivazione e quindi l’efficacia del trattamento.
Infine, grazie al finanziamento 5xmille ho potuto portare a termine questo lavoro e acquisire nuove competenze e capacità, preziose per affrontare con successo progetti di ricerca futuri nel campo dell’immunoterapia.
Flego M, Andreotti M, Mauro FR, Arasi MB, Zamboni S, Michelini Z, Pepe S, Galluzzo CM, Amici R, Moricoli D, Mazzei C, Ascione A, Mallano A. A New Antibody-Cytokine Construct Targeting Natural Killer Cells: An Immunotherapeutic Approach to Chronic Lymphocytic Leukemia. Biomolecules. 2025 Jan 13;15(1):117. doi: 10.3390/biom15010117. PMID: 39858511; PMCID: PMC11764099.
• Angela Lanciotti, Dipartimento Neuroscienze
Bando Edizione 2021 (Finanziamento 5x1000 2018) concluso
Titolo del progetto: Disfunzione primaria degli astrociti nella leucodistrofia MLC: esplorare i meccanismi patologici comuni che portano alla degenerazione della mielina nelle astrocitopatie. (€65.000)
Le leucodistrofie (LD) sono un gruppo di malattie genetiche rare che colpiscono la sostanza bianca del sistema nervoso centrale, in particolare la mielina, cioè la guaina che riveste e protegge le fibre nervose e permette la corretta trasmissione degli impulsi nervosi. Per alcune LD, definite “astrocitopatie”, la disfunzione primaria riguarda gli astrociti, le cellule gliali del sistema nervoso centrale fondamentali per il mantenimento dell’omeostasi cerebrale. Quando gli astrociti non funzionano correttamente, possono verificarsi alterazioni della mielina, anche se gli esatti meccanismi molecolari che portano ad un suo danneggiamento non siano ancora noti.
Un esempio di astrocitopatia è la leucoencefalopatia megalencefalica con cisti sottocorticali (MLC), una rara leucodistrofia genetica ad esordio infantile, caratterizzata da macrocefalia, presenza di cisti cerebrali sottocorticali, edema, epilessia e progressivo deterioramento neurologico (difficoltà motorie, problemi di coordinazione, spasticità). La causa genetica della MLC è dovuta per la gran parte dei casi a mutazioni del gene che codifica per MLC1, una proteina espressa esclusivamente negli astrociti, la cui funzione ad oggi non è ancora nota. La malattia è devastante e attualmente non esiste alcun trattamento efficace in grado di curarla o rallentarne la progressione. Pertanto, è fondamentale studiare i meccanismi molecolari alla base della malattia per comprenderne meglio la patogenesi e consentire lo sviluppo di nuove strategie diagnostiche e terapeutiche.
A tal fine, il progetto che ho presentato aveva gli obiettivi di:
1. sviluppare un modello di studio per la MLC, attraverso la generazione di astrociti umani derivati da cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) di soggetti sani (controlli) e di pazienti MLC;
2. utilizzare queste cellule per individuare le vie di trasduzione del segnale alterate nella MLC e i possibili bersagli molecolari;
3. testare possibili farmaci per correggere i difetti identificati a carico degli astrociti.
Attraverso un approccio multidisciplinare integrato, che combina tecnologie innovative basate su iPSCs, elettrofisiologia, biochimica, proteomica e saggi funzionali, ci aspettavamo che questo sforzo congiunto potesse avvicinarci allo sviluppo di strategie terapeutiche per la MLC, fornendo al contempo nuove informazioni sul ruolo degli astrociti nel mantenimento della mielina, potenzialmente utili anche per il trattamento di altre leucodistrofie causate da disfunzioni astrocitarie.
Grazie al finanziamento ricevuto, abbiamo ottenuto importanti risultati scientifici che hanno permesso il raggiungimento della gran parte degli obiettivi presentati.
Nello specifico, questo progetto ha permesso di generare per la prima volta astrociti umani paziente-specifici, costituendo un modello sperimentale personalizzato per lo studio della MLC. Tale modello riproduce fedelmente le principali caratteristiche patologiche della malattia e rappresenta inoltre una piattaforma utile per investigare altre patologie in cui gli astrociti svolgono un ruolo rilevante.
Le analisi proteomiche e funzionali condotte sul modello di studio generato hanno evidenziato alterazioni nel traffico della proteina MLC1, un aumento dello stress ossidativo e disfunzioni mitocondriali negli astrociti dei pazienti MLC. Inoltre, gli astrociti dei pazienti MLC mostrano un aumento del volume cellulare, difetti nella regolazione osmotica, e alterazioni di una specifica via di segnalazione cellulare (EGFR/ERK).
Nel complesso, i risultati ottenuti hanno confermato il ruolo chiave degli astrociti nella patogenesi della MLC e hanno messo in evidenza come lo stress ossidativo possa essere un meccanismo chiave della malattia, contribuendo alla comprensione delle basi molecolari e all’identificazione di potenziali bersagli terapeutici.
Aver vinto il Bando Edizione 2021 è stato per me di fondamentale importanza: i risultati ottenuti nel progetto mi hanno dato la possibilità di applicare a un bando di Ricerca Finalizzata e di vincerlo come giovane ricercatrice, dando continuità alle linee di ricerca avviate e consentendomi di approfondire ulteriormente lo studio dei meccanismi molecolari alla base della patologia, nonché di esplorare nuove possibili strategie terapeutiche.
Come giovane ricercatrice, questo riconoscimento è stato di grande stimolo: mi ha fornito la fiducia e la motivazione necessarie per intraprendere e consolidare un percorso professionale nella ricerca scientifica, un ambito stimolante ma spesso complesso e competitivo.
Lanciotti A, Brignone MS, De Nuccio C, Sposito S, Caprini ES, Belfiore M, Nicita F, Veroni C, Meloni C, Carrozzo R, Rizza T, Aiello C, Sartorelli J, Bertini E, Visentin S, Ambrosini E. Astrocytes differentiated from patient iPSCs model the rare leukodystrophy MLC and uncover disease-linked maturation defects and Kir4.1 channel dysfunction. Neurobiol Dis. 2026 Jan;218:107218. doi: 10.1016/j.nbd.2025.107218. Epub 2025 Dec 8. PMID: 41371307.
Brignone MS, Lanciotti A, Molinari P, Mallozzi C, De Nuccio C, Caprini ES, Petrucci TC, Visentin S, Ambrosini E. Megalencephalic leukoencephalopathy with subcortical cysts protein-1: A new calcium-sensitive protein functionally activated by endoplasmic reticulum calcium release and calmodulin binding in astrocytes. Neurobiol Dis. 2024 Jan;190:106388. doi: 10.1016/j.nbd.2023.106388. Epub 2023 Dec 22. PMID: 38141856.
Lanciotti A, Brignone MS, Macioce P, Visentin S, Ambrosini E. Human iPSC-Derived Astrocytes: A Powerful Tool to Study Primary Astrocyte Dysfunction in the Pathogenesis of Rare Leukodystrophies. Int J Mol Sci. 2021 Dec 27;23(1):274. doi: 10.3390/ijms23010274. PMID: 35008700; PMCID: PMC8745131.
Brignone MS, Lanciotti A, Michelucci A, Mallozzi C, Camerini S, Catacuzzeno L, Sforna L, Caramia M, D'Adamo MC, Ceccarini M, Molinari P, Macioce P, Macchia G, Petrucci TC, Pessia M, Visentin S, Ambrosini E. The CaMKII/MLC1 Axis Confers Ca2+-Dependence to Volume-Regulated Anion Channels (VRAC) in Astrocytes. Cells. 2022 Aug 26;11(17):2656. doi: 10.3390/cells11172656. PMID: 36078064; PMCID: PMC9454758.
• Maria Elena Pisanu, Servizio Grandi Strumentazioni e Core Facilities
Bando Edizione 2021 (Finanziamento 5x1000 2019) concluso
Titolo del progetto: Studio pilota sull’integrazione di tecnologie multi-omiche per la definizione di tratti immuno-metabolici e fenotipici associati alla risposta alle terapie nel carcinoma ovarico epiteliale umano. (€ 65.000,00)
Il tumore ovarico rappresenta una delle forme di cancro ginecologico più difficili da curare. Anche quando la chemioterapia iniziale funziona, molte pazienti sviluppano una recidiva resistente ai farmaci. Per questo motivo, identificare precocemente le pazienti che risponderanno alle terapie costituisce una delle grandi sfide della ricerca oncologica contemporanea.
Questo progetto ha avuto come obiettivo l’identificazione di biomarcatori predittivi di risposta alla chemioterapia mediante un approccio integrato multi-omico, combinando metabolomica, proteomica, trascrittomica e analisi immunometrica su campioni di ascite di pazienti con carcinoma ovarico sieroso. L’ascite, accumulo patologico di liquido facilmente accessibile dalla cavità peritoneale, rappresenta una promettente forma di “biopsia liquida”, consentendo un monitoraggio non invasivo della malattia nel tempo.
Abbiamo analizzato 44 campioni di pazienti con differente sensibilità alla chemioterapia a base di platino (resistenti, parzialmente sensibili e sensibili), identificando differenze metaboliche e nei mediatori dell’infiammazione associate alla risposta terapeutica. In particolare, le alterazioni osservate interessano principalmente i pathway del metabolismo glicolitico e lipidico e specifiche molecole infiammatorie e angiogeniche.
L’integrazione dei dati multi-omici ottenuti ha permesso di definire una firma molecolare associata alla recidiva e alla resistenza terapeutica, suggerendo che un numero selezionato di indicatori potrebbe essere sufficiente per una predizione precoce e clinicamente applicabile della risposta al trattamento.
I risultati presentati in diversi congressi nazionali e internazionali hanno portato alla pubblicazione di un articolo scientifico e sono attualmente oggetto di due manoscritti in preparazione.
Questo finanziamento ha avuto un impatto determinante sulla mia crescita professionale, permettendomi di avviare e coordinare un progetto di ricerca innovativo in ambito oncologico, caratterizzato da approcci multidisciplinari. Il supporto ricevuto ha favorito inoltre la creazione di una rete di collaborazioni con istituti clinici e di ricerca di eccellenza (Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori di Milano, IRCCS Istituto Ospedale Pediatrico Bambino Gesù (OPBG), promuovendo un confronto costante tra competenze cliniche, biologiche bioinformatiche e traslazionali. Questa integrazione multidisciplinare è stata essenziale per affrontare una problematica complessa come la resistenza alla chemioterapia nel tumore ovarico, che richiede una stretta sinergia tra laboratorio e pratica clinica.
Lo studio costituisce una base per future ricerche orientate alla medicina personalizzata nel tumore ovarico, con l’obiettivo finale di migliorare prognosi, sopravvivenza e qualità di vita delle pazienti.
Ricci A et al, Impact of Cold Ischemia on the Stability of 1H-MRS-Detected Metabolic Profiles of Ovarian Cancer Specimens. J Proteome Res. 2024 Jan 5;23(1):483-493. doi: 10.1021/acs.jproteome.3c00665.18.
• Maria Elena Etna, Dipartimento Malattie infettive
Bando Edizione 2023 (Finanziamento 5x1000 2021) in corso
Titolo: Un modello bio-mimetico in vitro per testare l’immunogenicità di vaccini ad uso umano - a mRNA o formulati con alluminio - che si avvale del cross-talk tra cellule muscolari e cellule del sistema immunitario e dell’analisi di marcatori della risposta immunitaria innata. (€ 70.895)
Questa proposta mira principalmente a mettere a punto un metodo in vitro avanzato che possa consentire di valutare la qualità di un vaccino intesa come la sua capacità di istruire adeguatamente il nostro sistema immunitario e di conseguenza di proteggerci. In particolare, nel corso di questo studio abbiamo cercato di riprodurre il più possibile il contesto biologico che un vaccino incontra nell’organismo andando a mimare in vitro la somministrazione intramuscolare attraverso l’utilizzo di colture cellulari bidimensionali e tridimensionali. Grazie al finanziamento ricevuto, siamo stati in grado di allestire e caratterizzare una piattaforma cellulare che integra componenti tissutali, stromali e immunitarie in grado di generare profili vaccino-specifici. Questo modello cellulare fornisce uno strumento innovativo sia per valutare futuri candidati vaccinali sia per testare le proprietà di quelli già in uso, inclusi i vaccini a mRNA, riducendo la necessità di ricorrere a metodi che prevedono l’impiego di modelli animali.
La presentazione dei risultati ottenuti in diversi contesti scientifici, ci ha permesso di entrare a far parte di un gruppo europeo di ricercatori impegnati nello sviluppo di metodi alternativi a quelli che prevedono l’uso di animali e di ampliare la nostra rete di collaborazioni consentendoci inoltre di attivare delle borse di dottorato e reclutare due giovani dottorande che contribuiscono attivamente ad alimentare questo nuovo filone di ricerca.
Infine, i risultati di questo studio, tuttora in corso, sono stati fondamentali per poter applicare a nuovi bandi nazionali ed europei per finanziare ulteriormente lo sviluppo e l’applicazione di questa piattaforma nelle diverse fasi che caratterizzano lo sviluppo e l’impiego di un vaccino.
Etna MP, Fuoco C, Severa M, Ricci D, Sinigaglia A, Lucca C, Cairo G, Bottazzi B, Garlanda C, Palamara AT, Barzon L, Gargioli C and Coccia EM (2025) A biomimetic model composed of injectable 3D muscle-like tissue, stromal and immune cells for recapitulating the rapid immune signature predictive of mRNA vaccine immunogenicity. Front. Immunol. 16:1651095. doi: 10.3389/fimmu.2025.1651095
• Luca De Sabato, Dipartimento Sicurezza alimentare, nutrizione e sanità pubblica veterinaria
Bando Edizione 2024 (Finanziamento 5x1000 2022) in corso
Titolo: Gli animali selvatici che circolano nelle aree urbane rappresentano una fonte rilevante di Coronavirus e un rischio per l'uomo? (€ 64.749)
Molti fattori, come l’urbanizzazione e i cambiamenti climatici, hanno contribuito negli ultimi anni alla trasformazione della fauna urbana, portando animali selvatici all’interno dei centri abitati. Il progetto nasce dall’esigenza di monitorare tale fenomeno, in particolare il rischio di trasmissione (salto di specie) di patogeni dall’animale all’uomo, dovuto all’aumento dei contatti tra uomo e fauna selvatica nelle aree urbane. L’obiettivo a lungo termine è prevenire l’insorgenza di nuovi virus potenzialmente in grado di causare pandemie, attraverso l’identificazione precoce di nuovi Coronavirus (CoV).
Nel presente progetto, tra le specie oggetto di studio presenti nelle aree urbane e ospiti di diversi coronavirus, sono state indagate per la presenza di CoV due specie di mammiferi: ricci e volpi. L’obiettivo principale è identificare e caratterizzare le specie di coronavirus circolanti. Verrà effettuata, mediante tecniche di laboratorio, la caratterizzazione genetica dei coronavirus identificati, studiandone mutazioni, delezioni e ricombinazioni genomiche che possano favorire un adattamento del virus a potenziali nuovi ospiti, come l’uomo o gli animali domestici.
Durante il primo anno di progetto sono stati analizzati 144 campioni di ricci e 48 di volpi. Nessuno dei campioni di volpe è risultato positivo alla presenza di CoV. Dei 144 campioni di riccio, 40 sono risultati positivi, indicando un’infezione da CoV negli animali esaminati.
Per approfondire lo studio dei CoV identificati, sono stati selezionati 35 campioni, analizzati mediante tecniche di Sequenziamento di Nuova Generazione (Next Generation Sequencing, NGS). Questa attività ha permesso di ottenere informazioni genetiche complete, con il sequenziamento di 35 genomi virali completi. Tali genomi sono stati sottoposti ad analisi filogenetiche al fine di valutare la presenza di nuove caratteristiche genetiche e possibili correlazioni con virus a maggiore virulenza per l’uomo.
I coronavirus dei ricci analizzati sono risultati geneticamente correlati ad altri ceppi europei identificati nella stessa specie e non hanno mostrato una chiara distribuzione geografica. È stata inoltre rilevata, nel genoma virale, la presenza del gene del riccio CD200, coinvolto nella cascata immunomodulatoria dell’ospite. Tale scoperta conferma la capacità dei coronavirus di acquisire nuovi elementi genetici anche dall’ospite, al fine di eludere la risposta immunitaria che altrimenti ne bloccherebbe la replicazione.
Inoltre, lo studio della sequenza della proteina virale Spike (S), responsabile del legame e dell’ingresso nella cellula ospite dei mammiferi, ha evidenziato un’elevata variabilità dei residui amminoacidici, con la maggior parte delle modifiche localizzate nella regione di legame al recettore. Tuttavia, tali siti di legame risultano differenti da quelli dei ceppi di coronavirus in grado di legare il recettore umano, suggerendo un potenziale non zoonotico dei ceppi attualmente circolanti.
In conclusione, lo studio ha confermato l’elevata eterogeneità dei ceppi di coronavirus circolanti nei ricci europei. Sebbene i cambiamenti genomici rilevati non indichino attualmente un potenziale zoonotico, l’elevata variabilità genetica e il numero di modificazioni a cui i coronavirus possono andare incontro rappresentano un elemento di interesse per la salute pubblica, poiché future variazioni potrebbero consentire l’acquisizione di caratteristiche favorevoli alla trasmissione interspecifica.
• Anna La Salvia, Centro Nazionale per la Ricerca e la Valutazione Preclinica e Clinica dei Farmaci.
Bando Edizione 2025 (Finanziamento 5x1000 2023) iniziato
Titolo: Biomarcatori validati e innovativi nelle neoplasie neuroendocrine polmonari: verso un approccio integrato di medicina di precisione (Studio INNUENDO) (€64.212)
Le neoplasie neuroendocrine del polmone sono tumori complessi e eterogenei, per i quali le opzioni diagnostiche e terapeutiche personalizzate risultano ancora limitate. Lo studio INNUENDO punta a comprendere più a fondo l’identità biologica e clinica di questi tumori, integrando biomarcatori tumorali consolidati, marcatori emergenti e lo studio delle alterazioni metaboliche, con l’obiettivo di favorire l'implementazione di strategie di medicina di precisione. Il progetto nasce dalla collaborazione tra l’Istituto Superiore di Sanità e l’Azienda Ospedaliero-Universitaria di Sassari.
