UNIPR - Caratterizzazione molecolare delle cellule: un nuovo strumento d’avanguardia al CoreLab

Acquistato dall’Università di Parma grazie al finanziamento di Ateneo per le grandi attrezzature. Per ricerche in ambiti immunologici, oncologici, di malattie infettive e altre patologie

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Parma, 20 giugno 2023 – L'Università di Parma ha recentemente acquisito una strumentazione innovativa chiamata Chromium iX, che si preannuncia come un vero e proprio baluardo nella caratterizzazione molecolare delle singole cellule. Questo strumento all'avanguardia è ora a disposizione del CoreLab, un Centro comune di ricerca che vede la collaborazione tra professionisti altamente qualificati provenienti dall'Università di Parma e dall'Azienda Ospedaliero-Universitaria.

L'acquisto del Chromium iX è stato possibile grazie al finanziamento elargito dall'Università per le grandi attrezzature, mirato a migliorare la competitività nazionale e internazionale e a favorire l'attrazione di risorse finanziarie per i gruppi di ricerca dell'Unipr. Questo strumento, basato sulla tecnologia microfluidica, consente l'analisi di profili trascrittomici, epigenomici, proteomici e multi-omici (cioè più profili contemporaneamente) a livello di singola cellula. La sua applicabilità spazia in diversi ambiti di ricerca, tra cui l'immunologia, l'oncologia, le malattie infettive e altre patologie, non limitandosi esclusivamente al campo clinico.

La richiesta di acquisizione è stata presentata dalla dottoressa Barbara Montanini, docente di Biologia molecolare, e ha ricevuto il sostegno di numerosi docenti e ricercatori appartenenti a tre diversi dipartimenti dell'Università di Parma: il Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale, il Dipartimento di Medicina e Chirurgia e il Dipartimento di Scienze Medico-Veterinarie. Oltre alla professoressa Montanini, diversi altri docenti hanno contribuito all'acquisto del Chromium iX, tra cui Angelo Bolchi, Giorgio Dieci, Gaetano Donofrio, Antonio Percesepe, Carlo Ferrari, Nicola Giuliani, Marcello Tiseo, Giovanni Roti, Riccardo Bonadonna, Valeria Barili e Marco Morselli.

"Con il Chromium iX saremo in grado di studiare i meccanismi attraverso i quali il microambiente osseo influisce sulla progressione del mieloma multiplo fin dalle fasi precoci di questa patologia ematologica", commenta Paola Storti, che lavora nel laboratorio di Ematologia guidato dal dottor Nicola Giuliani. Grazie al finanziamento "My First AIRC Grant" della Fondazione AIRC per la Ricerca sul Cancro, la dottoressa Storti approfondirà questa linea di ricerca.

Lo strumento sarà particolarmente utile per analizzare il profilo di espressione genica dei linfociti specifici per i virus epatitici, isolati sia dal fegato sia dal sangue di pazienti con infezione epatica cronica. Questo lavoro di ricerca rientra in uno studio finanziato dal Ministero dell'Università e della Ricerca (PRIN) e dalla Commissione Europea (Horizon 2020) e viene condotto presso il laboratorio di Immunopatologia virale, affiliato all'Unità Operativa di Malattie Infettive ed Epatologia. Lo scopo di questi studi è l'identificazione di nuove strategie terapeutiche per le epatiti croniche da HBV e HDV, basate sulla modulazione delle risposte immunitarie protettive.

Il gruppo di ricerca guidato da Marcello Tiseo si concentra sullo studio del tumore polmonare, ancora oggi la principale causa di morte per neoplasia. Secondo il professor Tiseo, l'arrivo del Chromium iX darà un impulso innovativo alle loro ricerche, consentendo la caratterizzazione a livello di singola cellula dell'eterogeneità tumorale e dei meccanismi di resistenza alle terapie a bersaglio molecolare. Si ritiene che l'implementazione di questo strumento possa aiutare sempre di più nella selezione del trattamento più adatto per ogni paziente, ossia nella medicina personalizzata, e nel ritardare o prevenire le resistenze alle terapie.

Inoltre, il Chromium iX svolgerà un ruolo determinante nella ricerca condotta dal gruppo guidato da Roberto Ferrari, responsabile del progetto AIRC (A CRISPR-Cas9 Screening of Highly Accessible Genomic Enhancers to Uncover Novel Hormone-Sensitive Cancer Vulnerability). Lo scopo di questo progetto è l'analisi di nuovi importanti target terapeutici identificati tramite screening globale CRISPR-Cas in tumori ormono-sensibili.

Il Chromium iX è stato collocato nel CoreLab, un polo strategico che già ospita altre strumentazioni avanzate, come sistemi di robotica liquida e sequenziatori ad alta capacità. Il CoreLab mira a favorire l'attuazione di progetti di ricerca clinica innovativi attraverso la collaborazione tra clinici, ricercatori universitari e competenze esterne all'università presenti sul territorio.

Per presentare le potenzialità del nuovo strumento, giovedì 29 giugno alle 11.30 presso il Dipartimento di Medicina e Chirurgia dell'Università di Parma (Aula 2 delle Aule Nuove - Polo Gramsci), si terrà un incontro aperto a tutti gli interessati. Il relatore dell'evento, dal titolo "Access the full richness of biological complexity with single cell and spatial transcriptomics", sarà Diego Muzzini, Product Manager di Euroclone. L'incontro sarà disponibile anche in streaming sulla piattaforma Teams, previa registrazione.

Temi trattati:

Caratterizzazione molecolare delle cellule
Strumento Chromium iX
Tecnologia microfluidica
Profilo trascrittomico, epigenomico, proteomico e multi-omico
Ricerche in ambiti immunologici, oncologici, di malattie infettive e altre patologie
Competitività nazionale e internazionale
Finanziamento dell'Università di Parma per le grandi attrezzature
Collaborazione tra Università di Parma e Azienda Ospedaliero-Universitaria
Ruolo del CoreLab nella ricerca clinica innovativa

Glossario Tecnico:

Caratterizzazione molecolare: Processo di analisi dei diversi aspetti molecolari di una cellula o di un campione biologico al fine di comprendere le sue caratteristiche e funzioni.
Chromium iX: Nome dell'apparecchiatura innovativa per la caratterizzazione molecolare di singole cellule menzionata nell'articolo.
Dotazione: In questo contesto, si riferisce all'insieme di strumentazioni e attrezzature disponibili.
Microambiente osseo: L'ambiente circostante le cellule ossee, composto da diversi tipi di cellule, matrice extracellulare e fattori di segnalazione, che influiscono sulla funzione e sulle proprietà delle cellule ossee stesse.
Mieloma multiplo: Un tipo di tumore del sangue caratterizzato dalla crescita anormale di plasmacellule nel midollo osseo.
Pre-maligno: Riferito a uno stadio iniziale di una condizione che può svilupparsi in una forma maligna o cancerosa.
Profilo trascrittomico: Rappresenta il profilo completo delle molecole di RNA prodotte da una cellula o da un tessuto in uno specifico momento.
Epigenomico: Rappresenta il profilo delle modifiche chimiche che si verificano nel DNA e negli istoni che possono influenzare l'espressione genica.
Proteomico: Rappresenta il profilo completo delle proteine prodotte da una cellula o da un tessuto in uno specifico momento.
Multi-omico: Si riferisce all'analisi simultanea di più profili molecolari, come trascrittomico, epigenomico e proteomico.
Competitività nazionale e internazionale: Capacità di essere competitivi e all'avanguardia nella ricerca scientifica sia a livello nazionale che internazionale.
Ateneo: Termine utilizzato per indicare l'Università o l'istituzione accademica.
Finanziamento: Risorsa economica fornita per supportare un progetto o un'acquisizione.
Laboratorio di Ematologia: Un laboratorio specializzato nello studio delle malattie del sangue.
AIRCR: Fondazione AIRC per la Ricerca sul Cancro.
Hepatitis B Virus (HBV): Virus dell'epatite B, un'infezione virale che colpisce il fegato.
Hepatitis D Virus (HDV): Virus dell'epatite D, che si verifica solo in presenza del virus dell'epatite B.
PRIN: Progetti di Rilevante Interesse Nazionale, un programma di finanziamento per la ricerca scientifica in Italia.
Horizon 2020: Programma di finanziamento dell'Unione Europea per la ricerca e l'innovazione.
Medicina personalizzata: Approccio medico che tiene conto delle caratteristiche individuali di un paziente, come il profilo genetico, per personalizzare il trattamento.
Target terapeutici: Molecole o processi biologici specifici che possono essere bersagliati da farmaci o terapie per trattare una malattia.
CRISPR-Cas9: Un sistema di editing del DNA basato su CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) e Cas9 (endonucleasi associata a CRISPR), utilizzato per modificare selettivamente il genoma.
Screening globale CRISPR-Cas: Un metodo che utilizza la tecnologia CRISPR-Cas9 per identificare e analizzare l'impatto delle modifiche genetiche su larga scala.
Enhancers genomici altamente accessibili: Regioni del genoma che sono facilmente accessibili e controllano l'espressione dei geni.
Ricerca clinica innovativa: Ricerca scientifica che mira a sviluppare nuovi approcci diagnostici, terapeutici o preventivi per migliorare la salute dei pazienti.
Streaming: Trasmissione di contenuti audio o video su Internet in tempo reale.