Proteomics and Metabolomics - Dipartimento di Medicina e Chirurgia

I progressi nella proteomica si sono evoluti oltre i metodi tradizionali per misurare un numero limitato di proteine verso nuove tecnologie con maggiori capacità di profilazione delle proteine e scoperta di biomarcatori nella ricerca e sviluppo di malattie. La proteomica (termine coniato sull'analogia della "genomica") mira allo studio su larga scala delle proteine e delle loro reti funzionali, la metabolomica si occupa degli intermedi e dei prodotti del metabolismo. L'interazione tra proteine, metaboliti, lipidi, interattori e modificazioni molecolari è in grado di regolare finemente una pletora di processi cellulari, comprese le vie metaboliche, i processi di crescita, ecc. Quindi l’analisi integrata di dati genomici, proteomici e metabolomici permette di scoprire nuove correlazioni tra il genoma e il proteoma a livello molecolare sia in condizioni fisiologiche o in quelle patologiche. Inoltre, le strategie di proteomica e metabolomica, possono fornire un'impronta precisa di uno stato biochimico consentendo di identificare rapidamente le risposte di un organismo a specifici trattamenti farmacologici attravesro l’identificazione di biomarcatori di risposta a specifiche terapie.Negli ultimi anni, gli approcci molecolari unicellulari come RNAseq (sc-RNAseq) hanno rivoluzionato la nostra comprensione della biologia cellulare molecolare. La risoluzione unicellulare si è rivelata della massima importanza, in particolare all'interno della biologia dei tumori, dove è noto da tempo che i tumori sono costituiti da una moltitudine di tipi cellulari, che agiscono tutti di concerto. Allo stesso modo, negli organi dei mammiferi come il sistema ematopoietico, è la complessa interazione di vari tipi cellulari e stadi di differenziazione che definisce uno stato sano o maligno.Poiché le proteine sono i cavalli di battaglia cellulari, c'è molta conoscenza da acquisire dalla decifrazione dei meccanismi cellulari a livello proteico, sia attraverso l'attività enzimatica che le modifiche post-traduzionali o la degradazione/proteolisi delle proteine.Il laboratorio di “Proteomics e metabolomics” si avvale al momento divari tipi di strumentazione per un’analisi di specifici set di proteine effettuate con strumentazioni all’avanguardia ed implementabili come citofluorimetri (FACS) e cell sorters per analisi multiparametriche che consentono una caratterizzazione fenotipica e funzionale di popolazioni cellulari, Multiplex ELISA che consente sia la caratterizzazione delle proteine che le loro modifiche post-traduzionali, HPLC per analisi di specifici set di metaboliti. Inoltre il laboratorio è stato recentemente implementato con la tecnologia Ab-seq single cell RNA-seq che permette di associare l’espressione di specifiche proteine a set di trascritti a livello di singola cellula. Sono inoltre già disponibili software per l’analisi e l’integrazione di dati.L’utilizzo di tali tecnologie richiede personale con formazione specifica in questi settori di ricerca e quindi specifiche competenze nell’analisi multiparametrica. Il personale potrà poi interfacciarsi con i laboratori di genomica (laboratorio 1 e 3) e quello di validazione dei target. I dati ottenuti sono molto importanti per la costruzione di validi modelli preclinici (laboratorio 4)L’implementazione di tale laboratorio riguarderà l’acquisizione sistemi multiplexing per analisi proteica più performanti soprattutto nella velocità dell’acquisizione dei dati e possibile integrazione con altre piattaforme. Un’ulteriore implementazione di tale laboratorio riguarderà la tecnologia single-cell proteomics caratterizzata dalla possibilità di effettuare un’analisi dell’espressione di migliaia di proteine a livello di singola cellula.

Centro Emostasi e Trombosi - Paolo GRESELE

Centro di Ricerca di Biogerontologia e Scienze dell’Invecchiamento - Patrizia MECOCCI

Laboratorio di Anatomia Umana Clinica e Forense - Mario RENDE

Laboratorio di Biochimica - Barbara CELLINI

Laboratorio di Biologia Applicata - Cinzia ANTOGNELLI

Laboratorio di Biologia Cellulare - Rita ROMANI

Laboratorio di Biotecnologie in Urologia- Ettore MEARINI

Laboratorio di Biotossicità e cavo orale - Lorella MARINUCCI

Laboratorio CAR-T LAB (Chimeric Antigen Receptor T Cells Against Relapse/Refractory Leukemia, Lymphoma And Myeloma) - Vincenzo Maria PERRIELLO

Laboratorio di Emopatologia e Oncogenesi Molecolare della Struttura Complessa di Ematologia e Trapianto di Midollo Osseo - Enrico TIACCI

Laboratorio di Farmacologia - Graziella MIGLIORATI

Laboratorio di Gastroenterologia - Stefano FIORUCCI