2022

Livia Testa è nata a Bordighera (IM) il 20 luglio 1992. Ha conseguito la laurea triennale in Biotecnologie Mediche e Farmaceutiche (2014) e la laurea Magistrale in Biotecnologie Mediche, Molecolari e Cellulari (2016) presso l’Universitá Vita-Salute San Raffaele (Milano). Dal 2017 è studente di dottorato presso l’Istituto Weizmann, sotto la guida del prof. David Wallach, dove studia i processi molecolari della morte cellulare che avviene in condizioni infiammatorie. Nell’agosto 2022 vince una borsa di studio “Sergio Lombroso” per continuare l’attivitá di ricerca.

Progetto di ricerca

La ricerca ha come obiettivo lo studio dei meccanismi molecolari che regolano le ultime fasi della Necroptosi, un tipo di morte cellulare infiammatoria. La Necroptosi è stata osservata sia in alcuni tipi di cancro, sia in malattie neurodegenerative ed infettive. Come fanno le cellule a regolare la loro proliferazione e morte è di grande interesse in campo medico, dato il gran numero di patologie umane dove tale delicato equilibrio è alterato (cancro in primis). Il laboratorio del prof. Wallach è stato pioniere nell’identificare cascate del segnale infiammatorie dipendenti dal Tumor Necrosis Factor alpha (TNFα) e grazie ai sui studi si è arrivarti allo sviluppo di farmaci (come ad esempio Enbrel) tutt’ora usati per trattare l’artrite.

Soltanto una decina di anni fa, è emerso come TNFα possa anche indurre le cellule alla morte attraverso un meccanismo molecolare chiamato Necroptosis (Zhao, J. et al., 2012). L’obiettivo della ricerca svolta nel laboratorio del prof. Wallach è quello di scoprire ulteriori proteine convolte nella regolazione delle ultime fasi della Necroptosi. Per far questo verranno utilizzate linee cellulari umane derivanti da carcinoma del colon (HT-29) e verranno applicate tecniche biochimiche e di biologia molecolare per poter identificare e validare nuove interazioni proteina-proteina. La scoperta e la caratterizzazione di fattori unici ed essenziali per questo tipo di morte cellulare sará il punto di partenza per lo sviluppo di nuovi farmaci che possano promuovere o prevenire la morte delle cellule, a seconda della necessitá terapeutica.

Alan Monziani è nato a Bolzano il 14 febbraio 1994. Ha conseguito la Laurea Triennale in Scienze e Tecnologie Biomolecolari presso l’Università degli Studi di Trento nel 2016, e successivamente una Laurea Magistrale in Biomolecular Sciences and Technologies nel 2018 presso lo stesso Ateneo. In entrambi i casi, i progetti di ricerca vertevano sullo studio di RNA circolari, non codificanti, biomarcatori e splicing alternativo nel contesto della Malattia di Huntington. Successivamente ha lavorato per un anno alla Wayne State University School of Medicine a Detroit studiando i meccanismi di regolazione genica e di splicing alternativo in risposta a diversi stimoli ambientali. Dal settembre 2020 sta conseguendo il Dottorato presso il Weizmann Institute of Science nel laboratorio del Prof. Igor Ulitsky, dove nel 2021 ha ottenuto una Borsa ”Sergio Lombroso” per  lo studio di RNA non codificanti coinvolti in processi biologici riguardanti la progressione di tumori ed il neurosviluppo.

Progetto di Ricerca

Solamente circa l’1% del genoma umano codifica per proteine, mentre il restante 99% comprende altre regioni geniche ed intergeniche, dove si trovano diverse sequenze importanti per regolare l’espressione genica. Sorprendentemente, la quasi totalità del genoma viene tuttavia trascritta in diverse tipologie di molecole di RNA, tra i quali i long non-coding RNAs (lncRNAs) rappresentano la classe dominante. Tuttavia, a parte pochi casi l’esatta funzione di queste molecole rimane sconosciuta, nonostante giochino un ruolo chiave nel regolare l’espressione genica.

Nel laboratorio del Prof. Ulitsky presso i Department of Immunology and Regenerative Biology e  Department of Molecular Neuroscience studiamo diversi esempi di lncRNAs che regolano diversi processi cellulari, inclusi esempi importanti per l’insorgenza e la progressione di tumori. In particolare, uno dei progetti di ricerca del Dr. Alan Monziani ha identificato tramite uno screening computazionale un lncRNA alterato in diverse tipologie di cancro, con un particolare interesse rivolto al cancro al seno. Utilizzando una combinazione di approcci computazionali e sperimentali, verrà investigato il ruolo di questo molecola di RNA nel controllo mediante meccanismi epigenetici e trascrizionali dell’espressione genica, che hanno un forte impatto su diverse classi di RNA codificanti e non. Infine, l’effetto di diverse perturbazioni su questo lncRNA a livello di diversi fenotipi cellulari collegati alla tumorigenesi verrà anch’esso investigato, con il fine ultimo di identificare ulteriori meccanismi alterati in cellule tumorali che possano essere sfruttati in ambito clinico, nonchè avanzare la nostra conoscenza su come questa classe di RNA possa influenzare i diversi processi cellulari.

Jessica Pasqua Marsella è nata a Caserta il 16 luglio 1995.

Nel 2020 ha conseguito la laurea in Scienze Biologiche presso l’Università Federico II di Napoli con una tesi di Biologia Molecolare dal titolo “ Identificato RNA-lunghi non codificanti nei tumori. Nuove scoperte nel tumore alla prostata”.

Dopo la laurea triennale, si è iscritta al corso di laurea magistrale, indirizzo Diagnostica Molecolare , presso l’università Federico II di Napoli, ottenendo, nel contempo, il titolo conseguito per il corso  di perfezionamento in “ Igiene alimentare, Nutrizione e Benessere”.

Nel settembre 2022 ha vinto la Borsa di studio “Sergio Lombroso” presso il prestigioso Weizmann Institute, nel laboratorio del prof. Yosef Yarden del Dipartimento di Immunologia e Biologia Rigenerativa.

Progetto di Ricerca

Jessica Pasqua Marsella descrive così il suo progetto di ricerca:

“Con il termine neoplasia si indica ,generalmente, una crescita anormale. Assente in condizioni fisiologiche. Tale crescita può rappresentarsi in forma benigna o maligna. Una delle principali differenze tra le due forme è “ l’invasività” presente solo nella forma maligna.

L’invasività è una caratteristica di tutte le cellule ma solo alcune di queste, durante  lo sviluppo embrionale, acquistano la capacità di “invadere” i tessuti circostanti ma questo processo si verifica nel momento in cui ci sono alterazioni. Numerosi sono gli elementi e molecole implicate nello sviluppo del tumore. Tra questi i fattori di crescita , che svolgono un importante ruolo nella crescita della cellula invasiva. Tali fattori possono  indurre metastasi e incrementare la pericolosità del tumore.

Per comprendere i meccanismi dei fattori di crescita nel cancro, è importante focalizzarsi sui loro recettori di superfice che vengono indentificati come gliprotroteine transmembrana con funzione Tirosin-chinasica la cui attività viene stimolata dal legame con il fattore di crescita con formazione di dimeri.

Ne è un esempio ErbB delle tirosin-chinasi del recettore RTK che legano numerosi fattori di crescita con dominio simile al fattore di crescita epidermico EGF-

Questi recettori inducono cascate di segnalazione, inducendo la regolazione trascrizionale. Ciò che accade nei tumori è l’autoproduzione di fattori di crescita e l’emergere di forme mutanti di ErbB-1 /EGFR, insieme alla sovraespressione di ErbB-2 / HER2. Tuttavia, grazie all’uso di anticorpi monoclonali, la segnalazione del fattore di crescita può essere inibita in modo produttivo.”

Ludovica Arpinati, borsista 2022

Ludovica Arpinati è nata a Torino il 22/05/1989. Ludovica ha conseguito una laurea magistrale a ciclo unico in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche presso l’Università degli Studi di Torino, con una tesi sperimentale in nanotecnologie volta presso l’università Paris XI-Paris Saclay di Parigi. A gennaio 2016 si trasferisce in Israele dove inizia il suo percorso di ricerca presso la Facoltà di Farmacia dell’Università Ebraica di Gerusalemme. Nel novembre dello stesso anno inizia un dottorato di ricerca in immunologia oncologica presso la Facoltà di Medicina dell’Università Ebraica di Gerusalemme, sotto la supervisione del Prof. Zvi Fridlender, ottenendo il titolo di PhD nel gennaio 2022. Successivamente, si trasferisce a Lovanio, in Belgio, dove continua a fare ricerca come visiting post-doc presso il Center for Cancer Biology, VIB–KU Leuven, occupandosi di immunometabolismo tumorale. A luglio 2022 vince la borsa di studio “Sergio Lombroso” per proseguire il suo percorso di post-doc presso il laboratorio della Prof. Ruth Scherz-Shouval del dipartimento di Biomolecular Science, presso il Weizmann Institute of Science, Rechovot, Israel.

Il progetto di ricerca

I Fibroblasti associati al tessuto tumorale (CAF) sono la più ricca porzione di cellule che compone il tessuto tumorale in carcinomi come quello al seno o al pancreas. I CAF sono cellule altamente eterogenee con carattere dualistico. Infatti, a seconda dei fattori presenti nel microambiente tumorale (cellule del sistema immunitario, citochine o chemochine), i CAF possono presentare un’attività sia pro- che antitumorale.

In un complesso studio traslazionale, il laboratorio della prof. Scherz-Shouval ha recentemente identificato e descritto diversi sottotipi di CAF, che sono poi stati suddivisi in due principali popolazioni, i pCAF e gli sCAF, a seconda della espressione di specifici recettori. Questo studio ha dato luce ad importanti scoperte, fra cui l’espressione del complesso di immunoistocompatibilità di tipo II (MHC-II) da parte di alcuni sCAF. In aggiunta, questa ricerca ha mostrato come un alto rapporto fra sCAF e pCAF si correla positivamente ad una miglior prognosi in pazienti con tumore al seno. Questi risultati ci hanno fatto ipotizzare che la porzione di sCAF presentante l’antigene (MHCII sCAF) possa essere responsabile – almeno in parte – di alcune funzioni antitumorali dei CAF. La mia ricerca ha dunque come principale obiettivo quello di meglio caratterizzare l’origine e l’attività di questi sCAF, ed in particolare di analizzare e studiare le potenziali funzioni antitumorali e pro-infiammatorie degli sCAF presentanti l’antigene (MHC-II sCAF), nel tumori al seno.

Un’accurata descrizione delle diverse categorie di CAF e del loro ruolo in rapporto al microambiente tumorale potrà contribuire alla scoperta di nuovi potenziali target farmacologici, offrendo nuovi approcci terapeutici per contrastare lo sviluppo e la crescita tumorale.

Ho conseguito il dottorato in ingegneria Meccanica presso il dipartimento di Meccanica, Matematica e Management del Politecnico di Bari con il Professor Giuseppe Pascazio (in Computational Fluid dynamics) in collaborazione con l’istituto italiano di tecnologia (iit) nel “laboratory of nano precision medicine” diretto dal Professor Paolo Decuzzi. In questa esperienza, mi sono interfacciato con un ambiente multi-disciplinare ed estremamente motivamente dal punto di vista scientifico. Nel dettaglio, durante il PhD ho sviluppato chip microfluidici derivanti da foglie di “hedera elix” per studiare, in condizione dinamiche, il trasporto di nanoparticelle discoidali e cellule tumorali (CTCs) all’interno di un sistema mimante quello microcircolatorio fisiologico.

Pertanto dopo questa meravigliosa esperienza, la curiosità di vivere altre realtà scientifiche e culturali mi hanno portato a ricercare un laboratorio all’estero. Ovviamente, dal punto di vista scientifico mi sento particolarmente interessato ad approfondire le mie conoscenze nell’uso di biomateriali applicabili nel campo biologico e medico. In particolare come: “scaffold” nel contesto della “rigenerative medicine”; come “carriers” per strategie di “drug delivery”. Mentre, per la decisione del “dove” ho deciso di tentare una esperienza in una delle terra più intriganti, multiculturale e ricca di storia e tradizioni: Israele. Attualmente sono postdoc nel laboratorio di Ulyana Shimanovich nel dipartimento di “Molecular Chemistry and Material Science” nella facoltà di chimica presso il Weizmann Institute of Science e lavoro con la fibroina (la proteina della seta prodotta dal baco da seta). Tale proteina e’ altamente suscettibile ad ogni alterazione delle condizioni ambientali (pH, concentratione, legame ionico), stimoli fisici (campi elettrici, ultrasouni, sforzi di taglio) e chimici (interazione con peptidi e altre proteine).

Grazie alla fellowship di Sergio Lombroso potro’ studiare la capacita’ della fibroina di organizzarsi in scaffolds al fine di mimare la matrice extracellulare del midollo osseo e trovare quelle condizioni tali da consentire l’auto-rinnovo di cellule staminali. Il progetto avrebbe un enorme impatto nella lotta contro il cancro poiche’ consentirebbe di usufruire di un (teorericamente) illimitato numero di cellule staminali pronte per essere differenziate in quelle componenti il tessuto o organo colpito dalla malattia. Le tecniche di realizzazione saranno accompagnate da quelle di caratterizzazione a scale meso- e macroscopiche nonchè caratterizzazione delle proprietà meccaniche. Infine, un chip microfluidico verra’ sviluppato ad-hoc per ricreare l’ambiente fisiologico con microcanali diffusi all’interno della matrice extracellulare costituita da fibroina assemblata. Pertanto, ulteriori studi di diffusione e di trasporto di componenti e nutrienti verranno eseguiti sperimetalmente e numericamente.