Biomarcatori per la risposta immunitaria
DIPARTIMENTI
Oncologia e Medicina molecolare
In oncologia, i biomarcatori immunologici sono fondamentali per valutare la risposta del sistema immunitario al tumore e alle terapie, soprattutto immunoterapiche. Essi sono entità di diversa natura, quali cellule, proteine e sequenze genetiche e possono essere misurati in diversi campioni, inclusi il sangue, il tessuto tumorale ed altri fluidi corporei. La loro identificazione consente di prevedere l’efficacia clinica dei trattamenti e di personalizzare le strategie terapeutiche.
Per lo studio dei biomarcatori immunologici utilizziamo diversi approcci complementari, tra cui:
- l’immunoprofiling del sangue periferico, per analizzare il fenotipo e lo stato funzionale delle cellule immunitarie;
- l’analisi del tessuto tumorale, per rilevare alterazioni genetiche, caratteristiche dell’infiltrato immune e segni di immunosoppressione locale;
- la valutazione di proteine immunitarie sieriche, come citochine, chemochine e altri mediatori solubili che riflettono l’attivazione o l’inibizione della risposta immune.
Questi strumenti non solo permettono di monitorare la malattia e la risposta alla terapia, ma aiutano anche a comprendere le interazioni biologiche tra tumore e sistema immunitario, contribuendo allo sviluppo di terapie sempre più mirate ed efficaci.
Building solutions for healthcare - Deep-Immune-Host-Analysis model (DIHA) model
Il progetto si propone di sviluppare un modello multidisciplinare di Deep Immune-Host Analysis (DIHA), finalizzato all’identificazione di biomarcatori immunitari associati al cancro e ad altre patologie. L’approccio integra dati su più livelli: dalla macroanalisi delle cellule immunitarie periferiche, agli studi di immunologia cellulare e funzionale in vitro, fino all’esplorazione dei meccanismi immunitari a livello molecolare. A tal fine, vengono utilizzate tecnologie avanzate quali CyTOF (Cytometry by Time-of-Flight), CLSM (Confocal Laser Scanning Microscopy), microscopia elettronica a scansione (SEM), microscopia elettronica a trasmissione (TEM) e RNA-sequencing.
Responsabile scientifico
Lucia Gabriele - Primo Ricercatore (OMM)
Collaboratori ISS
- Parlato Stefania - Primo Ricercatore (OMM)
- Mattei Fabrizio - Primo Ricercatore (OMM)
- Schiavoni Giovanna - Primo Ricercatore (OMM)
- Donati Simona - Ricercatore (OMM)
- Pasquini Luca - Ricercatore (FAST)
- Carella Cintia - Ricercatore (FAST)
- Pietrantoni Agostina - Ricercatore (FAST)
- Spadaro Francesca - Primo Ricercatore (FAST)
Finanziamento
PNRR - MISSION 4 – COMPONENT 2 - INVESTMENT 1.5 - CODE ECS00000024 - CUP: I83C22001000005 - “ROME TECHNOPOLE - Creation and strengthening of “Innovation Ecosystems” - construction of territorial R&D leaders – Sub-project: Building solutions for healthcare: Deep-Immune-Host-Analysis model (DIHA) model. Responsabile Scientifico: Marco Crescenzi e Franco Cardone.
Collaboratori esterni
- Antonio Cosma, National Cytometry Platform, Translational Medicine Operation Hub, Luxembourg Institute of Health, Esch-sur-Alzette, Luxembourg
IPerGlio-Improving personalised glioblastoma care by intertwined immunomics and artificial intelligence approaches
Il progetto IPerGlio mira a identificare marcatori immunologici utili a definire strategie terapeutiche personalizzate per i pazienti con glioblastoma multiforme (GBM), attraverso un approccio integrato che unisce immunomica e intelligenza artificiale.
Gli obiettivi principali del progetto sono:
- Integrare dati clinici e immunologici complessi provenienti da 260 pazienti con GBM, reclutati in due centri clinici europei. I dati raccolti comprendono profili fenotipici, molecolari, funzionali e di imaging;
- Correlare questi dati con fattori ambientali e di stile di vita per comprendere i meccanismi della malattia e la risposta ai trattamenti;
- Applicare strumenti avanzati di Business Intelligence (BI) e modelli predittivi basati su Intelligenza Artificiale (AI) e machine learning per integrare i dati e definirne il valore predittivo;
- Migliorare la qualità di vita dei pazienti tramite un approccio di medicina di precisione che includa fattori biologici, sociali e ambientali.
Attraverso l'integrazione di immunomica e AI, IPerGlio rappresenta un modello innovativo per affrontare la complessità biologica e clinica del glioblastoma, contribuendo alla trasformazione digitale della medicina personalizzata in oncologia.
Responsabile scientifico
Lucia Gabriele - Primo Ricercatore (OMM)
Collaboratori ISS
- Giulia Romagnoli - Primo Ricercatore (OMM)
- Sara Gualdi - Dottoranda di Ricerca (OMM)
- Irene Canini - CTER (OMM)
- Caterina Lapenta - Primo Ricercatore (OMM)
- Simona Donati - Ricercatore (OMM)
- Alessandra Fragale - Primo Ricercatore (OMM)
- Laura Lattanzi - Ricercatore (OMM)
- Valentina Tirelli - Ricercatore (FAST)
- Massimo Sanchez - ex Dirigente di Ricerca (FAST)
- Francesca Spadaro - Primo Ricercatore (FAST)
- Agostina Pietrantoni - Primo Ricercatore (FAST)
- Mario Picozza - Primo Tecnologo (FAST)
Finanziamento
ERAPERMED2022-245-IPerGlio-Improving personalised glioblastoma care by intertwined immunomics and artificial intelligence approaches.
Collaboratori esterni
- Else Marit Inderberg, Translational Research Unit, Section for Cellular Therapy, Department of Oncology, Oslo University Hospital, Oslo, Norway
- Pallini Roberto, Giorgio D'Alessandris, Dipartimento di Neuroscienze, Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS, Roma
- Antonio Cosma, National Cytometry Platform, Translational Medicine Operation Hub, Luxembourg Institute of Health, Esch-sur-Alzette, Luxembourg
- Marcos J Araúzo-Bravo, BioDonostia Health Research Institute, San Sebastian, Spain
- Ruben Andreas Sakowsky, Brandenburg Medical School Theodor Fontane, University of Potsdam, Potsdam, Germany
- Carlo Presutti, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie "Charles Darwin", Sapienza Università di Roma
Identifying Risk Determinants for High-Impact Diseases through Phenotype, Genotype, and Exposome Analysis
È un progetto pianificato per prevedere con maggiore precisione quali strategie/interventi di prevenzione funzioneranno per una particolare malattia e contribuirà a stabilire raccomandazioni di salute pubblica per sottogruppi specifici in base al fenotipo, al genotipo e all’esposoma. Obiettivo è quello dell’identificazione dei determinanti del rischio individuale di sviluppare malattie ad alto impatto sullo stato di salute di una popolazione, come le malattie cardiovascolari, tumorali o endocrino-metaboliche.
Responsabile scientifico
Fabrizio Mattei - Primo Ricercatore (OMM)
Collaboratori ISS
- Giovanna Schiavoni - Primo Ricercatore (OMM)
- Adriana Rosa Gambardella - Ricercatore (OMM)
- Francesco Noto - Dottorando di Ricerca (OMM)
- Iole Macchia - Primo Ricercatore (OMM)
Finanziamento
PNRR - MISSION 4 – COMPONENT 2 - INVESTMENT 1.3 - CODE PE0000019 - CUP: I83C22001830006 - “HEAL ITALIA - Health Extended Alliance for Innovative Therapies, Advanced Lab-research, and Integrated Approaches of Precision Medicine”– Sub-project: Spoke 7. Responsabile Scientifico: Mauro Biffoni.
Collaboratori esterni
Menzionati nel sito ufficiale del progetto: HEAL ITALIA https://www.healitalia.eu/
Trim proteins in Mycobacterium tuberculosis infection: characterization of the role in innate immune response and host-directed therapy
Le infezioni da Mycobacterium tuberculosis (Mtb) sono una delle principali cause di morte per malattie infettive nel mondo. Le proteine TRIM, regolatrici di processi come l’autofagia e la produzione di citochine, g iocano un ruolo chiave nella risposta immunitaria a Mtb. Il progetto si propone di caratterizzare come specifiche proteine TRIM modulano l’infezione da Mtb nei macrofagi, analizzando il loro effetto su autofagia, interferone di tipo I e infiammazione. Inoltre, si studierà il contributo delle TRIM nell’attivazione delle cellule dendritiche e nella risposta T-cellulare. Attraverso tecniche di RNA interference, si valuterà l’importanza di questi processi nell’infezione. Infine, l’impatto dell’assenza di TRIM32 sarà approfondito in modelli murini knock-out. L’obiettivo è identificare nuovi target per terapie mirate, migliorando l’efficacia e la personalizzazione dei trattamenti contro la tubercolosi.
Responsabile scientifico
Lucia Gabriele - Primo Ricercatore (OMM)
Collaboratori ISS
- Stefania Parlato- Primo Ricercatore (OMM)
- Carla Palma - Primo Ricercatore (MIPI)
Finanziamento
RF-2021-12373231-Trim proteins in Mycobacterium tuberculosis infection: characterization of the role in innate immune response and host-directed therapy
Collaboratori esterni
- Laura Falasca, Laboratorio di Microscopia Elettronica, Istituto Nazionale per le Malattie Infettive Lazzaro Spallanzani, Roma
- Giovanni Delogu, Dipartimento di Scienze biotecnologiche di base, cliniche intensivologiche e perioperatorie, Università Cattolica del Sacro Cuore, Roma
Multidisciplinary approach helps deciphering the host-pathogen relationship in vaccinated and recovered from mild COVID-19 subjects
Il progetto studia l’interconnessione tra risposta immunitaria, stress ossidativo, stato metabolico e caratteristiche individuali nei soggetti vaccinati e guariti dal COVID-19. L’obiettivo è analizzare come il sistema immunitario si attivi e si modifichi in seguito all’infezione e alla vaccinazione, in rapporto agli stress metabolico e ossidativo, elementi noti per influenzare la salute cellulare e la longevità. Utilizzando tecniche avanzate di citofluorimetria, biochimica e analisi molecolare, il progetto esamina i PBMC (cellule mononucleate del sangue periferico) e il plasma dei partecipanti per identificare biomarcatori immunologici, ossidativi e alterazioni metaboliche. Questa ricerca aiuta a comprendere la risposta immunitaria adattativa e a esplorare le basi biologiche della variabilità nella risposta al virus e alle vaccinazioni.
Responsabile scientifico
Francesca Urbani - Ricercatore (OMM)
Collaboratori ISS
- Iole Macchia - Primo Ricercatore (OMM)
- Valentina La Sorsa - Primo Ricercatore (CORI)
- Alessandro Giuliani - Dirigente di Ricerca (DAMSA)
- Donatella Pietraforte - Dirigente di Ricerca (FAST)
- Egidio Iorio - Primo Ricercatore (FAST)
- Maria Elena Pisanu - Ricercatore (FAST)
- Mattea Chirico - Ricercatore (FAST)
Collaboratori esterni
- Maria Concetta Altavista, Valentina Durastanti, Unità di Neurologia, IRCCS San Filippo Neri – ASL RM1, Roma, Italia
Molecular and cellular characterization of immune profiles in patients with COVID-19 infection as predictive markers of disease outcome
Il progetto mira a identificare fattori immunitari in grado di predire l’evoluzione clinica dell’infezione da SARS-CoV-2, con particolare attenzione alla risposta anticorpale e ai marcatori di gravità. Queste conoscenze saranno fondamentali per una risposta rapida ed efficace in caso di future pandemie causate da virus respiratori, migliorando la capacità di individuare precocemente i soggetti a rischio e ottimizzare l’uso di risorse sanitarie, terapie e vaccini.
Obiettivi specifici del progetto sono:
- Identificare sottopopolazioni immunitarie (es. linfociti T, B, cellule dendritiche) che possano fungere da marcatori predittivi per distinguere i soggetti destinati a sviluppare forme lievi o gravi di infezione, utili per la stratificazione precoce dei pazienti.
- Individuare marcatori molecolari chiave, in particolare quelli coinvolti nei segnali dell’interferone di tipo I (IFN-I), al fine di comprendere i meccanismi che regolano l’efficacia della risposta antivirale e il suo fallimento nei casi più severi.
- Valutare l’influenza di sesso, età e comorbidità sulla risposta immunitaria, per definire profili immunitari di rischio e contribuire allo sviluppo di strategie personalizzate di prevenzione e trattamento durante una futura emergenza sanitaria.
- Monitorare la risposta anticorpale nel tempo, analizzando la sua durata ed efficacia nella protezione da reinfezione, con l’obiettivo di identificare parametri utili a valutare l’immunità individuale e collettiva in previsione di nuove ondate epidemiche.
Responsabile scientifico
Lucia Gabriele - Primo Ricercatore (OMM)
Collaboratori ISS
- Imerio Capone - Primo Ricercatore (OMM)
- Stefania Rossi - Ricercatore (OMM)
- Giulia Romagnoli - Primo Ricercatore (OMM)
- Stefano Maria Santini - Primo Ricercatore (OMM)
- Cinzia Marcantonio - Primo Ricercatore (DMI)
- Roberto Bruni - Primo Ricercatore (DMI)
- Anna R. Ciccaglione - Dirigente di Ricerca (DMI)
Finanziamento
PROGETTO B/2020/0128 –"Intesa Sanpaolo Charity Fund" 2020
Collaboratori esterni
- Federica Frasca, Guido Antonelli, Carolina Scagnolari, Dipartimento di Medicina Molecolare, Laboratorio di Virologia, Università Sapienza di Roma, Roma
- Anna Giabelli, Ilaria Rossoni, Maddalena Fratelli, Dipartimento di Biochimica e Farmacologia Molecolare, Istituto di Ricerche Farmacologiche "Mario Negri" IRCCS, Milano
