Prof. Tullio POZZAN
Progetto 2. Oncologia e Immunologia
a. Finalità e Obiettivi
Lo studio dei meccanismi che portano allo sviluppo e progressione tumorale rappresenta uno degli aspetti biomedici più rilevanti sia dal punto di vista conoscitivo che da quello applicativo. I tumori, grazie anche all’allungamento della vita media e a causa dell’esposizione di gran parte della popolazione a sempre maggiore quantità di inquinanti ambientali, rappresentano oggi una delle principali cause di morte e di costi per il sistema sanitario. Anche se comunemente considerate un’unica patologia, le neoplasie dei diversi tessuti rappresentano in realtà malattie diverse che, anche se hanno in comune una modifica dei meccanismi di controllo della crescita cellulare, hanno però meccanismi molecolari di insorgenza, di sviluppo e di capacità metastatizzante diversi e la loro cura richiede pertanto approcci diversi e altamente specifici.
Lo studio dei tumori è strettamente associato a quello sull’immunità. Il prossimo traguardo dell’immunologia è infatti lo sviluppo di vaccini e terapie innovative per la prevenzione e cura dei tumori e di altre patologie ad alto impatto socio-‐sanitario. Gli studi del sistema immune e dell’infiammazione oltre che in campo oncologico e infettivologico, hanno ricadute anche nell’ambito delle immunodeficienze, dell’autoimmunità e delle malattie infiammatorie croniche e degenerative.
Gli obiettivi a medio e lungo termine della ricerca in quest’area, si possono riassumere in:
a) identificazione dei meccanismi comuni a tutti i tumori (ad es. i meccanismi di riparo del DNA), il ruolo del sistema vascolare e immunitario nello sviluppo e controllo della crescita neoplastica. Ad esempio va sottolineato il grande impatto avuto dai farmaci anti-‐angiogenici, dallo studio delle cancer stem cells e dall’utilizzo di anticorpi o cellule attivate del sistema immunitario (o degli ICI, immune checkpoint inhibitors);
b) sviluppo di nuovi approcci terapeutici mirati a specifici tumori, in particolare nuovi farmaci di sintesi con specificità di bersaglio e selettività di rilascio anche con l’utilizzo di metodi immunologici (anticorpi o cellule). Gli obiettivi a lungo termine della ricerca immunologica (non rivolte alle neoplasie) sono rivolti da una parte allo studio delle componenti genetiche delle malattie a base immunitaria e dall’altra all’utilizzo di modelli in vitro e in vivo che portino ad una migliore comprensione dei meccanismi molecolari, della risposta immunologica e all’identificazione delle condizioni che generano una risposta immune deficitaria o eccessiva. Sulla base della
qualità delle ricerche in quest’area, del numero di ricercatori coinvolti e della rilevanza delle problematiche affrontate per la salute, l’area di Oncologia e Immunologia rappresenta un’area strategica in cui investire in modo prioritario.
b. Contenuto Tecnico Scientifico
Le principali attività su cui si concentreranno le attività degli istituti nell’ambito dell’Oncologia riguardano: a) meccanismi molecolari alla base della trasformazione neoplastica,
b) modifiche epigenomiche nel processo di trasformazione neoplastica, c) meccanismi di riparazione del DNA,
d) modifiche metaboliche e ruolo nell’oncogenesi,
e) disegno e sviluppo di farmaci e terapie innovativi mirati, f) rapporti tra sviluppo neoplastico e ambiente,
g) cancer stem cells e angiogenesi.
Nell’ambito dell’immunologia, le principali attività riguardano:
a) meccanismi cellulari e molecolari della risposta e della tolleranza immunitaria, b) autoimmunità e malattie infiammatorie croniche e degenerative,
c) rapporti tra assetto genetico e malattie su base immunitaria e infiammatoria, d) terapie immunologiche innovative,
e) immunologia dei tumori e rapporti con l’infiammazione, f) malattie infettive, parassitarie e della povertà.
Altre attività previste:
a) formazione di dottorandi e post doc in collaborazione con le strutture universitarie, b) formazione di dottorandi nell’ambito di H2020 (MSCA-‐Cofund),
ricercatori,
d) collaborazioni con gli IRCCS di ambito oncologico ed immunologico, Policlinici Universitari e Aziende Ospedaliere eccellenti nel settore,
e) partecipazione a banche dati nazionali e internazionali, anche tramite l’infrastruttura BBMRI,
f) interazioni con industrie per la messa a punto di piattaforme tecnologiche (HCS, HTS) per l'identificazione di nuovi bersagli, lo sviluppo di farmaci, o lo screening di librerie di piccole molecole.
c. Eventuali collaborazioni nazionali/internazionali
Il progetto si avvale di numerosissimi partners nazionali ed internazionali. In particolare:
Europa: EMIL (European Map of Intergenerational Learning); European Brain Research Institute INSERM (F);
Università di Montpellier (F); Istituto Pasteur (F); Biopredic International, Rennes, (F); Centre National de la Recherche Scientifique (F); University of Manchester (UK); European Bioinformatics Institute, Hinxton (UK); UCL Medical School, London (UK); Simcyp, Sheffield, (UK); Max Plank Institute Muenster (D); Karolinska Institute, Hannover Medical School (D); University of Giessen, (D); EMBL, Heidelberg, (D); Institute du Biologie de l’Ecole Normale Superiore; Catholic University of Leuven (B);Université Libre de Bruxelles, Bruxelles, (B); Vrije Universiteit Brussel, (B); Karolinska Institutet, (S); Helsingin Yliopisto, Helsinki, (FIN); Novamass Analytical, Oulu, (FIN); Erasmus Univesity, Rotterdam, (NL); Organon, Oss, (NL); San Carlos University Hospital, Madrid, (E); Hospital La Fe,Valencia, (E); Advanced Cell, Barcellona, (ESP); Università di Atene, (GR); Institute of Experimental Medicine, Academy of Sciences, Prague; (CZ); Solvo Biotechnology, Szeged, (H).
Extra-‐Europa: National Institute of Health; National Cancer Institute (Bethesda); The George Mason University;
Weill Medical College of Cornell University, New York; Sloan Kettering Institute, New York; Salk Institute, S. Diego; Joan C. Edwards School of Medicine, Marshall University, Huntington; University of Colorado Medical School; Harvard Medical School, Boston; University di East Carolina, Greenville, NC; New York Medical College, NY; New York University Medical Center, NY; Weile Medical College of Cornell University, NY, Sloan Kettering Institute, NY, USA; AgResearch, Hamilton, Nuova Zelanda; Fudan University Shanghai and Nanjing University of Pharmacy, China, China; Seoul National University, R Korea, SNU; Università di Kanagawa e Università di Yamagata, Japan.
d. Eventuali collaborazioni con le Università
Le Università più rappresentative con cui collaborano gli Istituti del CNR che afferiscono a quest’area sono:
Ferrara; Bologna; Perugia; Università di Modena e Reggio Emilia; Università Federico II (Napoli); Università degli Studi di Bari; Università di Cagliari; Consorzio interuniversitario Istituto Nazionale per le Ricerche (INRC); Università di Palermo; Sao Paulo University Medicine School (Brazil); The George Washington University (USA); The George Mason University (USA); Università Campus Bio-‐Medico (Roma); Università Cattolica del Sacro Cuore (Roma); Università degli Studi di Milano; Università degli Studi di Padova; Pisa; Siena; Torino; Verona; Pavia; Università di Roma "Sapienza"; Università di Roma Tor Vergata; University of Konstanz (D); University of Oxford (UK); University of Zürich-‐Irchel, Zürich (CH); University of Pittsburgh Medical Center (USA); Università Roma Tre; Università Milano-‐Bicocca; Università degli Studi di Genova.
e. di fi III Infrastrutture di ricerca
Eurobioimaging, Instruct, CNCCS, ISBE, EATRIS, BBMRI, Elixir,Infrafrontiers
Progetto 3. Cardiovascolare
a. Finalità e Obiettivi
Le malattie cardiovascolari rappresentano un problema fondamentale della salute nel mondo occidentale, con un pesante impatto sia sulle aspettative che sulla qualità della vita oltre che sull'impiego di risorse economiche. Negli ultimi trent’anni, l’individuazione dei fattori di rischio delle malattie cardiovascolari e lo studio dei meccanismi alla base delle stesse ha portato a progressi straordinari nella loro prevenzione e cura, con un significativo aumento della vita media. Ben noti cofattori nello sviluppo delle malattie cardiovascolari sono certamente gli stili di vita o altri fattori quali colesterolemia, dislipidemia, diabete mellito, obesità e fattori genetici. Negli anni si è quindi venuta affermando la consapevolezza dell'importanza d’interventi di tipo preventivo, atti ad influenzare o a modificare questi fattori favorenti e pertanto a impedire o ritardare l'insorgenza della malattia stessa. Allo stesso tempo, molti degli aspetti di funzionamento delle cellule cardiache o vascolari rimangono oscuri e richiedono, per la loro comprensione, nuovi modelli e nuovi approcci sperimentali. Va infine ricordato che l’evoluzione tecnologica dell’ultimo decennio, particolarmente nel campo cardiologico e vascolare, ha permesso di realizzare dispositivi in grado di ricevere informazioni complete di natura elettrica e diagnostica in tempo reale o a intervalli programmati e pertanto di assicurare una diagnosi veloce e a distanza con effetti altamente positivi sulla terapia. Le ricerche nel campo cardiovascolare si integrano e completano con quelle sulla muscolatura striata scheletrica, soprattutto per quanto riguarda i meccanismi di atrofia, che rappresentano uno degli aspetti fondamentali dell’invecchiamento e della disabilità nella popolazione anziana.
L’obiettivo a lungo termine di quest’area progettuale è quello di fornire non solo elementi conoscitivi atti allo sviluppo di una più efficace prevenzione e approcci terapeutici mirati e personalizzati, ma anche quello di fornire validi strumenti per la clinica delle patologie in campo cardiovascolare e muscolare scheletrico. A più breve termine saranno particolarmente valorizzati lo studio, la valutazione e l’applicazione di tecnologie innovative finalizzate alla conservazione dello stato di salute e al miglioramento della prevenzione, diagnosi, cura e riabilitazione delle malattie cardiovascolari e della muscolatura scheletrica. L’indagine sui biomarcatori molecolari, cellulari e polimorfismi genici correlati con lo sviluppo rappresenta un aspetto fondamentale di quest’obiettivo. Attenzione sarà data anche all’area dell’e-‐health, definibile come area d’intersezione tra innovazione tecnologica e diffusione della conoscenza e delle comunicazioni. Quest’area progettuale coinvolge
un ampio numero di ricercatori del DSB, con alcuni gruppi di eccellenza a livello nazionale ed internazionale. Da un punto di vista strategico, le risorse dovranno privilegiare queste unità di ricerca.
b. Contenuto Tecnico Scientifico
I campi in cui si concentreranno gli sforzi riguardano, per gli aspetti di base ed in particolare: a) modelli transgenici di malattia,
b) studio delle modifiche epigenetiche dei tessuti muscolari striati, c) studio delle cellule staminali,
d) meccanismi dell’atrofia e ipertrofia cardiaca e scheletrica, e) omeostasi del Ca2+ intracellulare,
f) fisiopatologia del muscolo scheletrico, g) meccanismi dell’angiogenesi.
Per quanto riguarda i processi patologici:
a) meccanismi dello scompenso cardiaco, delle malattie primitive del miocardio e del danno da ischemia-‐riperfusione,
b) aritmie e loro meccanismi,
c) aspetti genetici nelle malattie cardiovascolari, d) tecniche di “imaging” non-‐invasive,
e) epidemiologia delle malattie cardiovascolari, f) fisiopatologia renale,
Per la ricerca clinico-‐applicativa:
a) sviluppo, studio e gestione di organi artificiali, b) telemedicina per le patologie cardiovascolari.
Altre attività previste
a) formazione anche in collaborazione con strutture universitarie italiane e straniere,
b) attività di internazionalizzazione attraverso l’organizzazione di simposi e scuole soggiorni/scambi di ricercatori,
c) integrazione di attività e collaborazioni con gli IRCCS in ambito cardiovascolare, Policlinici Universitari e Aziende Ospedaliere eccellenti nel settore,
d) corsi per studenti, personale medico e paramedico attraverso l’utilizzo di simulatori.
c. Eventuali collaborazioni nazionali/internazionali
Il progetto si avvale di numerosissimi partners nazionali ed internazionali tra i quali si segnalano: Centre for Sleep and Vigilance Disorders of the University of Göteborg (Sweden), that coordinates multicentre European epidemiological studies on a large cohort of European patients with OSAS (one of the studies will regard the relationship between OSAS and renal function); Dipartimento di Cardiologia, ASL 2 (Lucca); Dipartimento di Cardiologia, Ospedale di Mestre; Fondazione Clinica del Lavoro Salvatore Maugeri (Pavia); Fondazione Clinica del Lavoro Salvatore Maugeri Veruno (NO); Hospital Ramón y Cajal, Madrid (E); Parco Scientifico e Tecnologico della Sicilia -‐ Distretto Biomedico; PET Center, Turku, (FIN); Pulmonary Division, Servidor Publico do Estado de Sao Paulo Hospital, Sao Paulo, (Brazil); Terapie ad Alta Specializzazione (ISMETT); Polish Academy of Sciences (IBB PAS).
d. Eventuali collaborazioni con le Università
Le Università più rappresentative con cui collaborano gli Istituti del CNR che afferiscono a quest’area sono:
University of Padua (Italy); Sleep Laboratory, Pulmonary Division, Heart Institute (InCor) Sao Paulo University Medicine School, Sao Paulo, (Brazil); University of Pittsburg Medical Center (UPMC); Università di Palermo (Italy); Fortaleza University, (Brazil); Consorzio interuniversitario Istituto Nazionale per le Ricerche Cardiovascolari (INRC); Università di Pisa; Geomedi University, Tbilisi (Georgia); Università “Sapienza” (Roma); RWTH Aachen University (D); Università di Leuven (B); Università Roma Tre; Università di Tor Vergata (Roma); Università Campus Bio-‐Medico (Roma); Università Cattolica del Sacro Cuore (Roma); Università degli Studi di Milano; University of Innsbruck (A); Università di Torino; IWATE University (Japan).
e. di fi Infrastrutture di ricerca
Eurobioimaging, BBMRI, Infrafrontier, EATRIS, Elixir