Il programma di ricerca è incentrato sulla identificazione di farmaci convenzionali e farmaci a base di acidi nucleici (NABD) diretti contro i trascritti/proteine di geni causa di malattia. Interesse è anche posto sulla identificazione di sistemi di rilascio che permettano il “targeting” delle cellule tumorali. Le patologie principalmente considerate comprendono il carcinoma epatocellulare ed il carcinoma ovarico. Più recentemente, si è anche intrapreso la selezione di principi attivi utilizzabili nel trattamento di selezionate lesioni cutanee maligne e non. Il gruppo lavora anche sullo sviluppo di nuovi test diagnostici/monitoraggio per patologie tumorali e non. Con una combinazione di approcci molecolari, cellulari, animali e bio-informatici, si studia l'efficacia dei farmaci, dei meccanismi molecolari responsabili della loro azione nonché dell’efficacia dei test diagnostici/monitoraggio sviluppati.

Progetti in corso

1) Sviluppo di principi attivi per il trattamento di lesioni cutanee.

Stiamo iniziando lo studio di principi attivi utilizzabili nel trattamento di selezionate lesioni cutanee maligne e non. Ci occuperemo di valutare gli effetti fenotipici e molecolari dei principi attivi su linee cellulari rilevanti per le patologie cutanee considerate. Verrà valutata l’eventuale tossicità dei principi attivi e degli eccipienti nonché la capacità di influire sulla crescita e migrazione cellulare. Gli effetti sulla crescita cellulare verranno analizzati attraverso l’analisi del ciclo cellulare con la tecnica della doppia marcatura del DNA in citofluorimetria affiancata, per conferma, dalla conta diretta delle cellule. L’eventuale effetto sulla proliferazione cellulare verrà anche studiato a livello molecolare valutando l'espressione di diversi geni connessi con il ciclo cellulare mediante Western Blot e PCR quantitativa. L’eventuale effetti tossico diretto (necrosi) verrà studiato con il test della lattato deidrogenasi (LDH). L’induzione di apoptosi sarà valutata studiando la cascata delle Caspasi, il taglio della Poly-ADP-ribose polimerasi ed il test dell’annexin V. Infine, valuteremo gli effetti sulla migrazione mediante scratch test e “modified Boyden chamber”. Ove possibile, verranno anche eseguiti test su frammenti di tessuti ottenuti da pazienti (test ex vivo) e su modelli murini.

2) Sviluppo di farmaci inibitori del sistema ubiquitina-proteosoma (UPS) contro l'adenocarcinoma ovarico

Il carcinoma ovarico (CO) è il tumore ginecologico più letale. La rimozione chirurgica e la chemioterapia hanno scarso effetto soprattutto per le forme avanzate. Quindi sono necessarie nuove strategie terapeutiche. L'uso di inibitori dell'ubiquitina-proteasoma (UPS) ha dato risultati interessanti in varie forme di tumori umani. Lo scopo del nostro progetto è valutare il potenziale terapeutico di un nuovo composto denominato 2c, in grado di inibire l'UPS e indurre stress proteotossico. 2c è un inibitore delle isopeptidasi, enzimi componenti dell'UPS. Gli effetti di 2c e dei suoi derivati saranno testati in modelli cellulari (2D e 3D) ed animali di CO, con particolare attenzione agli effetti sull'espressione dei miRNA.

3) Targeting di cellule di carcinoma ovarico mediante nanoparticelle

In questo progetto stiamo sviluppando, in collaborazione con la prof Cavallaro dell’Università di Palermo, nanoparticelle contenenti il farmaco 2c. Le particelle saranno equipaggiate con molecole di acido folico in grado di interagire con i recettori per l’acido folico, over-espressi in cellule di carcinoma ovarico (CO). Le nanoparticelle saranno anche marcate con colorante per poterne seguire il destino nelle cellule di CO.

4) Un nuovo approccio basato sulla risonanza magnetica nucleare a basso campo per il monitoraggio della condizione polmonare nei pazienti con fibrosi cistica

Negli ultimi decenni, i progressi nella gestione dei pazienti affetti da fibrosi cistica (CF) hanno portato a una migliore sopravvivenza con una mediana di sopravvivenza di 43 anni. Il numero crescente di pazienti CF lungo sopravviventi implica maggiori sforzi per seguire adeguatamente questi pazienti sia dal punto di vista terapeutico che dal punto di vista del monitoraggio. Per quanto riguarda il monitoraggio, è particolarmente rilevante la valutazione della funzionalità polmonare poiché la maggior parte dei pazienti con CF muore per insufficienza respiratoria. I test di monitoraggio del polmone soffrono di diversi problemi, compresi i costi elevati. Per superare queste limitazioni, stiamo sviluppando l'uso della risonanza magnetica nucleare a basso campo (LF-NMR) per la valutazione dell'espettorato polmonare dei pazienti CF. LF-NMR è un approccio non distruttivo, non invasivo e a basso costo che richiede una preparazione del campione minima o nulla. In questo lavoro stiamo confrontando la sensibilità e la specificità del nostro nuovo approccio basato su LF-NMR con quelli degli strumenti di monitoraggio disponibili. Questo lavoro è svolto in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria dell'Università di Trieste e con l'Ospedale Burlo Garofolo. Recentemente stiamo estendendo l’uso delle nostra metodica a pazienti affetti da broncopatia-cronico-ostruttiva in collaborazione con il direttore della Clinica pneumologica dell’Ospedale di Cattinara, Prof. M. Confalonieri. In oltre, intendiamo studiare la relazione tra i dati della LF-NMR con le proprietà reologiche degli espettorati e con i ceppi batterici infettanti.