Istituto di tecnologie biomediche (ITB)

Descrizione

La ricerca dell'Istituto di Tecnologie Biomediche spicca nel panorama nazionale per una caratteristica unica, essendo focalizzata sullo sviluppo delle metodologie omiche (genomica, proteomica e bioinformatica) e sulla loro applicazione allo studio di malattie umane a base genetica, epigenomica e indotte dall'ambiente. L'attività di proteomica consiste nell'applicare metodi di spettrometria di massa allo studio dei sistemi proteici complessi in cellule, tessuti e liquidi biologici. La genomica applica procedure di sequenzialmente massivo allo studio del DNA e RNA nelle malattie dell'uomo e nei microrganismi patogeni . La Bioinformatica si occupa dello sviluppo di algoritmi per l'analisi genomica e trascrittomica e di tecnologie di calcolo avanzato per la progettazione di nuovi farmaci e per la System Biology, volta alla creazione di nuovi modelli dedicati allo studio del ciclo cellulare. L 'altra attività importante dell'Istituto riguarda lo studio dei meccanismi patogenici e delle strategie terapeutiche di malattie. Nell'oncologia per comprendere i meccanismi di conversione delle cellule staminali umane normali in tumorali si studiano i geni e i pathways che controllano l'autorinnovamento delle cellule staminali utilizzando cellule staminali normali e tumorali, cellule pluripotenti indotte e cellule staminali mesenchimali e il loro impiego in medicina rigenerativa. Nelle malattie neurodegenerative si studiano i meccanismi patogenici e l'epidemiologia di Alzheimer, Parkinson e Sclerosi Multipla; inoltre si indagano con attenzione ai meccanismi di invecchiamento cerebrale che sono alla base di queste malattie. L'Istituto conduce anche studi di bioetica ed etica della ricerca, con particolari interesse in neuroetica ed etica medica.


L'Istituto di Tecnologie Biomediche (ITB) è caratterizzato da un approccio multidisciplinare alla ricerca in campo bio-medico. Le aree di interesse e le competenze dell'Istituto includono la genomica comparativa, l'oncologia molecolare, l'immunologia, le patologie genetiche, l'invecchiamento cerebrale e le patologie neurodegenerative, la neurofarmacologia. Le tecnologie presenti in questo Istituto includono la proteomica, la metabolomica, l'analisi genomica e trascrittomica e l'analisi bioinformatica di dati.

Gli studi di base della regolazione genica della divisione cellulare e dello sviluppo delle cellule staminali includono l'analisi comparativa genomica dei meccanismi di splicing alternativo e degli elementi che regolano il ciclo cellulare e l'identificazione del ruolo di geni che regolano lo sviluppo nel differenziamento ematopoietico e delle cellule staminali mesenchimali.

Nell'area di studio dell'infiammazione e delle patologie degenerative, i gruppi di ricerca dell'ITB sono attivamente coinvolti nello studio molecolare e funzionale della malattia di Alzheimer, nell'invecchiamento cerebrale e nella patologia del Parkinson, e nello studio dell'infiammazione cronica e delle patologie autoimmuni. I maggiori risultati includono la capacità dei complessi dei metalli con le proteine amiloidi di indurre l'espressione di marcatori associati all'Alzheimer; il ruolo duale, neuroprotettivo e infiammatorio, della neuromelanina in condizioni fisiologiche (invecchiamento cerebrale) vs. le condizioni patologiche (la neurodegenerazione del Parkinson); la creazione di modelli in vitro di risposta infiammatoria fisiologica per identificare le alterazioni associate con l'autoimmunità e i cambiamenti indotti dalle nanoparticelle metalliche.

Studi specifici di patologie con una fondamentale applicazione delle tecnologie Omiche vengono condotti nei campi dell'oncologia (Unità di Oncologia Molecolare, Unità di Proteomica e di Metabolomica), nell'area che studia i batteri patogeni e la farmaco. Lo scopo di questi studi è quello di definire i meccanismi molecolari e genetici alla base di queste forme patologiche.

I risultati di tutti questi studi funzionali e molecolari rappresenta un background fondamentale per identificare i marcatori e i target per le applicazioni diagnostiche e terapeutiche e per lo sviluppo di nuovi approcci farmacologici per nuove terapie e per la veicolazione dei farmaci. Il contributo ad alto livello non solo delle tecnologie omiche, ma anche delle analisi integrate bioinformatiche e di modelling molecolare permette di integrare i dati ottenuti e di ottimizzare il recupero di tutte le informazioni ottenute.

Le prospettive future per l'ITB includeranno uno sforzo particolare per aumentare l'integrazione dei dati. Infatti, l'approccio multidisciplinare e la ampia distribuzione geografica dei gruppi di ricerca dell'ITB assicurano una collezione di esperti e una conoscenza scientifica in diversi campi particolarmente ampia, ma richiedono un forte coordinamento per ottimizzare l'integrazione. Questo aumenterà la competitività dell'ITB soprattutto quando i fondi internazionali per la ricerca vengono a diminuire, o la competizione è maggiore, e 'l'eccellenza' di un Istituto e le 'frontiere della ricerca' sono le parole chiave del successo.