Modelli Preclinici e Sperimentazione Clinica in Oncologia e Ematologia

Missione

Il Reparto di Modelli Preclinici e Sperimentazione Clinica in Oncologia e Ematologia ha come missione principale la ricerca nel campo dei tumori, articolata in tre tematiche principali: Terapie innovative, Biomarcatori tumorali e Interazione tumore/ospite (vedi menu a destra). Alle tematiche oncologiche si affiancano aree di ricerca focalizzate su alcune specifiche patologie e sulle cellule del sangue, raggruppate sotto la voce “Medicina Molecolare”. L’attività del Reparto nel suo complesso è mirata a comprendere i meccanismi presenti nelle cellule normali e tumorali e ad identificare nuove terapie in grado di agire a un livello sempre più miratoIl Reparto svolge la sua opera con l’obbiettivo di fornire un servizio ai pazienti e all’insieme dei cittadini: infatti i ricercatori e gli esperti del Reparto svolgono sia attività scientifica che attività istituzionale, affiancando inoltre un costante lavoro di comunicazione verso il pubblico e di formazione rivolta in particolare alle giovani generazioni. 

Ricerca

La ricerca del Reparto di Modelli Preclinici e Sperimentazione Clinica in Oncologia e Ematologia si svolge prevalentemente nel campo dei tumori, focalizzandosi su aspetti diversi e fondamentali della malattia tumorale. All’interno del Reparto operano team di ricercatori specializzati nella sperimentazione preclinica di nuove terapie antitumorali (terapie in grado di colpire le cellule chemioresistenti, terapie per prevenire e rallentare le recidive tumorali, terapie basate su nanovescicole   immunitarie), nell’identificazione di nuovi biomarcatori utili per la     diagnosi e la prognosi dei tumori e nello studio dell’interazione tra le   cellule tumorali e i componenti del microambiente (particolarmente il   sistema immunitario). I tumori oggetto di studio comprendono carcinomi della mammella, del colon, del polmone, della prostata e dell’ovaio, melanomi e tumori cerebrali. L’attività di ricerca del Reparto comprende anche un’importante area dedicata a studi su tessuti non tumorali quali il tessuto respiratorio (in soggetti sani o affetti da fibrosi cistica), la retina e le cellule del sangue. Nell’insieme, la ricerca del Reparto di Modelli Preclinici e Sperimentazione Clinica in Oncologia e Ematologia mira a comprendere i meccanismi cellulari e molecolari alla base dei tumori e di altre importanti patologie, in modo da rendere possibile lo sviluppo di terapie più efficaci.  

Tecnologie

Il Reparto ospita alcune tecnologie d’avanguardia dedicate allo studio delle cellule e dei loro derivati bioattivi, come citochine e nanovescicole. Tra le tecnologie cellulari più avanzate si possono citare gli organoidi tumorali (microscopiche strutture tridimensionali in grado di   riprodurre molti aspetti della biologia del tumore) e gli xenotrapianti tumorali (tumori umani generati in recipienti murini e adoperati per sperimentare nuovi farmaci antitumorali). Il Reparto ospita una piattaforma Luminex per la quantificazione di biomarcatori proteici e proteine cellulari  e condivide una piattaforma di bioprinting per ingegneria tissutale in 3 dimensioni presente in Dipartimento. Inoltre, il Reparto ha una tradizione decennale nell’isolamento e analisi delle vescicole extracellulari e nella coltura unilinea di cellule ematopoietiche. Infine, attraverso la collaborazione con ricercatori di altri Dipartimenti e del Servizio di Grandi Strumentazioni e Core Facilities ISS, la ricerca del Reparto si avvale di altre sofisticate tecnologie quali la citometria di massa, la citofluorimetria, la fosfoproteomica, la microscopia avanzata e la spettroscopia di risonanza paramagnetica elettronica (EPR).

Attività Istituzionale

Il Reparto di Modelli Preclinici e Sperimentazione Clinica in Oncologia e Ematologia supporta l’attività della Commissione per l’ammissibilità alla Sperimentazione di Fase I e dell’Autorità Competente (AIFA) fornendo pareri di esperti in ambito oncologico ed ematologico. In particolare, medici e biologi, designati dal Presidente dell’Istituto Superiore di Sanità in relazione alle specifiche competenze, elaborano pareri tecnico-scientifici secondo le direttive del Regolamento (EU) n. 536/2014. L’appropriatezza dei protocolli sperimentali viene valutata attraverso l’analisi dei dati pre-clinici e clinici a supporto della sperimentazione stessa e dei più recenti dati della letteratura scientifica, con il fine di garantire la sicurezza del paziente sottoposto ai trattamenti sperimentali proposti.  Inoltre i ricercatori del Reparto contribuiscono all’emissione di pareri tecnico-scientifici sui progetti di ricerca prodotti da enti pubblici e privati in Italia, nei quali sia previsto l'utilizzo di animali. Questa attività è regolata dal DL 26/2014 e dalla direttiva europea 2010/63/UE, i quali prescrivono che per ogni progetto venga valutato il rispetto delle normative sulla sperimentazione animale, con particolare riguardo alla riduzione della sofferenza animale. 

Comunicazione e formazione

I ricercatori del Reparto di Modelli Preclinici e Sperimentazione Clinica in Oncologia e Ematologia sono impegnati in numerose attività di comunicazione e formazione che rappresentano un momento essenziale di interazione sia con la comunità scientifica che con i cittadini. Le attività di comunicazione con la comunità scientifica comprendono l’organizzazione di seminari e di convegni. I ricercatori inoltre svolgono un’intensa attività di revisione di studi scientifici e di valutazione di progetti di ricerca per Enti e Università di tutto il mondo. La comunicazione verso il pubblico si svolge principalmente attraverso l’ideazione, la redazione, la verifica e l’aggiornamento delle pagine del portale ISSalute. Il portale fornisce informazioni verificate ed esposte in linguaggio accessibile su temi riguardanti salute, alimentazione, stili di vita, ambiente e fake news.  Infine, il Reparto è impegnato nella formazione e tutoraggio di studenti universitari e dottorandi provenienti dalle Università di Roma e di altre città italiane.



Sistema Bio-Plex® – Tecnologia Multiplex ad Alta Precisione

Il sistema Bio-Plex® (Bio-Rad Laboratories, USA) è una piattaforma basata sulla tecnologia xMAP® di Luminex. L’uso di biglie magnetiche e di un sistema di lettura a fluorescenza, consente l’analisi multiplex di fino a 500 analiti in un singolo pozzetto – tra cui proteine, citochine, anticorpi e acidi nucleici – utilizzando piccole quantità di campione (da 12,5 a 50 µl).

Come funziona
Le biglie, coniugate con un anticorpo specifico, legano un target presente nel campione, rilevato da un secondo anticorpo marcato con fluorescenza. Il software Bio-Plex Manager 6.1 elabora i segnali fluorescenti in tempo reale, generando risultati quantitativi ad alta precisione.

Applicazioni

Il Bio-Plex è uno strumento applicabile in numerosi contesti di ricerca per:

  • identificazione e quantificazione di biomarcatori,
  • studio dei profili di citochine, delle vie di segnalazione cellulare e delle risposte immunitarie
  • valutazione di risposte a farmaci  
  • studi preclinici in diversi modelli patologici.

Stefania Rossi

+39 06 4990 2415

Dip. Oncologia e Medicina Molecolare (OMM)


 


BIONOVA X DLP 3D Bioprinter

Il Dipartimento OMM condivide un'ampia gamma di tecnologie innovative di recente acquisizione. Una delle tecnologie più all’avanguardia è il bioprinting, tramite BIONOVA X (CELLìNK).

Come funziona

La Bionova X è una stampante 3D per biotecnologie ad alta risoluzione con tecnologia Digital Light Processing (DLP), progettata per realizzare costrutti per ingegneria tissutale in 3 dimensioni. Il bioinchiostro (GelMA, gelatin methacrylate, nel nostro caso) e le cellule sono miscelati ed esposti a radiazione nell’ultravioletto (405 nm), secondo uno schema definito dall’utente, in modo da realizzare una opportuna reticolazione, con risoluzione di stampa pari a 10 mm. Le cellule vengono pertanto biostampate in scaffolds su piastre da 6, 12, 24 o 96 wells e tenute secondo le appropriate condizioni di coltura.

Applicazioni

  • Studio del microambiente tumorale
  • Modellazione di malattie
  • Medicina rigenerativa
  • Test di screening sui farmaci

(Finanziamento: PNRR-PNC)

Coordinatore: Dott. Giuseppe D'Avenio (TISP)

Referente OMM: Dott.ssa Mariachiara Buccarelli