Laboratorio di biologia cellulare

Laboratorio di biologia cellulare dedicato alla caratterizzazione del microambiente infiammatorio di neoplasie ematologiche con particolare riguardo al ruolo delle vescicole extracellulari.

Progetto di ricerca: Studio del ruolo della senescenza veicolata da vescicole extracellulari nelle Neoplasie Mieloproliferative

Le neoplasie mieloproliferative (MPN) sono disordini clonali acquisiti della cellula staminale emopoietica e comprendono la Trombocitemia Essenziale (ET), la Policitemia Vera (PV) e la Mielofibrosi (MF). Questi pazienti presentano un aumentato rischio di trombosi, infezioni, progressione di malattia (da ET/PV a MF) ed evoluzione verso leucemia acuta. Le MPN sono al momento prive di farmaci efficaci e con potenziale curativo e colpiscono prevalentemente l’anziano. Da un punto di vista patogenetico queste malattie sono caratterizzate da mutazioni “driver” in 3 geni (JAK2, CALR e MPL) e da uno stato di infiammazione cronica e disregolazione del sistema immune.

La senescenza cellulare è un ulteriore contributo ai meccanismi di propagazione dell'infiammazione. Sebbene non proliferanti, le cellule senescenti sono metabolicamente attive e secernono una varietà di molecole proinfiammatorie. Tra i possibili meccanismi di senescenza cellulare e propagazione dell'infiammazione, il contributo delle vescicole extracellulari (EVs) è cruciale. Le EVs sono microparticelle che vengono rilasciate da vari tipi cellulari con effetti sulla comunicazione intercellulare. Le EVs sono attori fondamentali nella regolazione dell'immunità e dell'infiammazione. Inoltre, è noto che possono avere un ruolo nella propagazione di segnali di senescenza. Il ruolo della senescenza cellulare nella patogenesi delle MPN è attualmente sconosciuto. In particolare, la capacità delle EVs di propagare segnali di senescenza e modellare in modo anomalo il microambiente immune deve essere ancora chiarito. Al momento non è noto se nelle MPN 1) le EVs circolanti abbiano un ruolo patogenetico; 2) l'infiammazione può indurre o meno la senescenza nelle cellule immunitarie; 3) le EVs circolanti sono in grado modificare il fenotipo delle cellule circostanti; 4) le EVs possono essere biomarcatori di senescenza o propagare segnali di senescenza; 5) le EVs da piante (ad esempio succo di limone) sono in grado di influenzare il fenotipo e la funzione di cellule che giocano un ruolo chiave nell' immunità/infiammazione. L'ipotesi guida del presente progetto è che nelle MPN il microambiente infiammatorio influenza il pattern di senescenza di cellule chiave del sistema immune. Le cellule senescenti, a loro volta, mediano la propagazione dei segnali di senescenza, probabilmente attraverso le EVs. Infine, la senescenza mediata da EVs può contribuire a favorire l'immuno-evasione del clone maligno.

A tal fine, l'analisi biomolecolare e funzionale delle EVs sarà importante per chiarire il ruolo delle EVs e della senescenza cellulare nel microambiente infiammatorio maligno delle MPN e per identificare biomarcatori per nuove strategie terapeutiche mirate alla senescenza e al blocco della propagazione dei segnali di senescenza.

Progetto di ricerca: Studio del ruolo delle vescicole extracellulari circolanti di grandi dimensioni nei linfomi e nei disordini linfoproliferativi: la biopsia liquida “off the beaten track”

Gli studi pubblicati fino ad ora sul ruolo delle vescicole extracellulari (EVs) nei linfomi si riferiscono principalmente a vescicole extracellulari (EVs) di piccole dimensioni (S-EVs; <150-200 nm). Al contrario, non è tuttora noto il fenotipo/cargo delle EVs di grandi dimensioni (L-EVs; >200-300 nm) di pazienti con linfoma. Inoltre, non è mai stato studiato come le EVs, e in particolare L-EVs e/o Large Oncosome (LOs; vescicole di grandi dimensioni generate esclusivamente da cellule tumorali; >1.000 nm), riprogrammano ed “educano” il microambiente circostante, e in particolare il microambiente immune, nei linfomi. Tenendo presente che L-EVs e S-EVs possono mostrare diverso fenotipo/cargo, ed eventualmente funzione, la biopsia liquida “off the beaten track” nei linfomi è potenzialmente rappresentata da L-EVs/LOs e dal loro ruolo come “biomarker” e nel “crosstalk” con il microambiente immune.

Lo studio si propone di:

1. studiare pazienti con linfomi Hodgkin e non Hodgkin sulla base del profilo di L-EVs/LO circolanti per identificare una “signature” di aggressività della malattia e di “outcome” a breve termine
2. valutare il ruolo di L-EVs/LO circolanti nell’ “educazione” del microambiente immune

• Francesco Fabbri (IRSST Meldola)
• Carla Emiliani e Roberto Pellegrino (Università di Perugia)
• Alfredo Budillon e Chiara Ciardiello (IRCCS Pascale, Napoli)
• Valentina Marassi (By Flow, Bologna)
• Antonio Chiesi (Hansabiomed, Tallin)

• Centrifughe
• Cappe per colture cellulari
• Citofluorimetro Cytoflex
• Microscopio ottico