The present proposal covers key topics in innovative diagnostic tools for neurodegenerative diseases and oncology. In particular, the project will entails the development of a novel generation of diagnostic nanoparticles based on symmetrical polymeric proteins of the ferritin family (Ft-NPs) that have been genetically engineered in order to bear selective N-terminal peptide sequences (Short Linear Motifs, SLiMs). The platform of Ft-NPs will be exploited for the development of diagnostic/prognostic tests for neoplastic diseases comprising breast cancer, neuroblastoma, lung cancers, melanoma, hepatocellular carcinoma (HCC) and other malignant pathologies. Discovery, validation and technological application of easily accessible biomarkers for the diagnosis of neurological and neurodegenerative diseases will also be applied to Alzheimer’s, amyotrophic lateral sclerosis (ALS), spinocerebellar/episodic ataxia (SCA/EA), glioblastoma (GBM) and obesity. MicroRNAs, in particular, will be considered as novel diagnostic molecules in view of their central role in cell physiology and pathology. Likewise, analysis of cDNA derived from coding and non-coding RNAs obtained from blood plasma/serum and cells could be extremely useful to spot mutations and SNPs of expressed genes, avoiding the much more expensive whole genome sequencing.  

This project will obtain data from the nationwide ARCA (Antiretroviral Resistance Cohort Analysis) database, presently including 27,445 patients of whom 4,416 subjects naïve for therapy. The collaboration of 7 different Units nationwide will address the following issues: i) the evaluation of HIV-1 resistance to antiretrovirals of all available classes, both in naive and treated infected individuals (primary and secondary resistance, respectively) in a retrospective (2003-2012) and prospective (2013-2015) study; ii) the estimate of the proportion of failing patients as potential transmitters of infection and resistant strains. Mathematical models will be used to predict the future scenarios of HIV-1 resistance, to design interventions, evidence-based and tailored on the epidemiological situation, conceived to control the epidemic in Italy

SYSBIO.IT – Centro di Systems Biology”, è un’Infrastruttura di Ricerca (IR) “open access” distribuita sul territorio italiano e focalizzata sulla ricerca nell’ambito della Systems Biology, il nuovo paradigma per lo studio delle Scienze della Vita, che incrocia analisi molecolare, anche genome-wide, con la modelizzazione matematica ed analisi di simulazione. SYSBIO.IT è finanziato dal MIUR nell’ambito della roadmap italiana per le IR, ed opera grazie all’accordo tra CNR e l’Università di Milano-Bicocca.

SYSBIO.IT è focalizzata sulla Systems Biology del metabolismo del mitocondrio, e le sue connessioni con i processi di crescita e ciclo cellulare, ovvero di morte cellulare, meccanismi molecolari implicati nel cancro e nella neurodegenerazione.

The development of genome editing makes it easier to intervene in a targeted manner on genes to either modify their product or their expression pattern. A large fraction of phenotypic variation appears to be determined by regulatory rather than coding variation and understanding how gene expression is controlled becomes a prerequisite for the exploitation of the full potential of editing techniques. In plants relatively little is known about where regulatory regions reside, where variants affecting gene regulation are located and how the large fraction of the genome explained by transposable elements (TEs) is involved in gene regulation. We will analyse in depth the grapevine genome to search for putative regulatory regions and cis-regulatory variants with a range of wet lab and bioinformatic approaches that will use biochemical, evolutionary and genetic data to look at both genetic and epigenetic factors involved in gene regulation. Grapevine has a relatively small (500 Mbp) genome that is quite rich in TEs and highly variable both at the SNP as well as at the structural level (mainly as a consequence of TE activity) allowing the exploitation of allele specific analysis in highly heterozygous individuals and the elucidation of TE role in regulatory circuitry.

Si intende realizzare una piattaforma tecnologica che possa supportare la diagnosi precoce e non invasiva di malattie neurodegenerative. Lo scopo è quello di anticipare la diagnosi di malattie neurodegenerative consentendo, di conseguenza, l’anticipazione delle cure e quindi un miglioramento delle condizioni di salute dei pazienti, una riduzione dell’impatto sociale e il contenimento dei costi sanitari. La piattaforma sarà in grado di far interagire numerosi parametri sia clinici che strumentali in una ampia popolazione di pazienti con le malattie neurodegenerative a maggiore incidenza, quali Alzheimer e Parkinson, per la cui analisi verranno progettati e implementati algoritmi basati se tecniche di data mining all'avanguardia.

INVESTIMENTO TOTALE DEL PROGETTO: € 1.202.899

CONTRIBUTO AMMESSO: € 890.371

Enti finanziatori: Comunità Europea e Regione Lazio

L’obiettivo concreto è quello di realizzare una piattaforma provvista di un robot che, a partire da data base di immagini prodotte da dispositivi diagnostici, integrate con dati clinici e genetici, apprende e individua modelli di classificazione di tali immagini, ai fini della diagnosi precoce, e di un robot per l’integrazione di dati da database pubblici  supportate da un adeguato software di sistema per la gestione delle varie applicazioni.

Call for proposals: POR FESR LAZIO 2014-2020. Public Notice "Creativity 2020"
INVESTIMENTO TOTALE DEL PROGETTO: € 78.664,65
CONTRIBUTO AMMESSO: € 62.931,72

Enti finanziatori: Comunità Europea e Regione Lazio

Questa nuova proposta, oggetto di un ri-finanziamento, nasce come complemento delle ricerche originariamente proposte dall’unità IASI-CNR e attualmente in corso  di svolgimento nell’ambito del progetto EPIGEN (SP2-WP5) il cui finanziamento riguarda gli anni 2012-2015. In particolare, due ulteriori obiettivi si aggiungono a integrare quelli originariamente prefissati: i. lo sviluppo di un software per l’identificazione di una speciale sotto-categoria di geni differenzialmente espressi tra due condizioni cellulari a confronto che sono stati per la prima volta caratterizzati in [Palumbo et al. 2014] in Vitis Vinifera; ii. lo sviluppo di una piattaforma di servizi e soluzioni analitiche integrate per la gestione e il trattamento di ``Big Data” genomici di interesse bio-clinico. 

Palumbo, MC, Zenoni S, Fasoli M, Massonnet M, Farina L, Castiglione F, Pezzotti M, and Paci P (2014) The Plant Cell, 26(12), 4617-4635.

Development of an integrated platform for the application of "omic" sciences to biomarker definition and theranostic, predictive and diagnostic profiles. The project will develop expertise for the whole supply chain of "omic" sciences, with particular focus on genomics, proteomics, bioinformatics and systems biology.