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Oncologia  e  Immunologia

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