SPOKE 1
Nosologia Olistica e Scienze Omiche
Mappatura del panorama omico dall’ambiente molecolare a quello clinico, per identificare, classificare e perfezionare i fenotipi delle malattie multifattoriali.
Spoke Leader ed Expertise
Università degli Studi di Roma Tor Vergata
L’Università degli Studi di Roma Tor Vergata è riconosciuta a livello nazionale e internazionale per l’expertise nella medicina di precisione applicata alla genomica, all’epigenetica e alla biologia molecolare delle malattie complesse. Nell’ambito di HEAL Italia, lo Spoke 1 è responsabile della ridefinizione della nosologia, ovvero della classificazione delle malattie, superando un approccio basato esclusivamente sui sintomi per integrare informazioni genetiche, molecolari, metaboliche e ambientali.
Partner
- Istituto Superiore di Sanità
- IRCCS Neuromed – Istituto Neurologico Mediterraneo
- Sapienza Università di Roma
- Fondazione Toscana Life Sciences
- Alma Mater Studiorum Università di Bologna
- Università degli Studi di Cagliari
- Università degli Studi di Foggia
- Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
- Università Politecnica delle Marche
- Università degli Studi di Verona
Referente Scientifico
Prof.ssa Eleonora Candi
Missione
La missione del network tematico (Spoke 1) è comprendere le cause profonde delle malattie complesse e multifattoriali, identificando i meccanismi biologici che determinano perché una persona sviluppa una patologia e un’altra no, e perché la stessa malattia può manifestarsi con forme cliniche differenti.
Lo Spoke 1 adotta un approccio di nosologia olistica, che considera la malattia come il risultato dell’interazione tra patrimonio genetico, regolazione epigenetica (meccanismi che controllano l’attivazione o la disattivazione dei geni), metabolismo, sistema immunitario ed esposizioni ambientali. Questo approccio consente di superare la tradizionale medicina “reattiva” e di orientare la prevenzione e la cura verso interventi mirati e personalizzati.
Obiettivi
- Identificare biomarcatori predittivi e prognostici per le principali malattie croniche
- Migliorare la stratificazione dei pazienti, distinguendo sottogruppi con rischi e risposte diverse.
- Fornire basi biologiche solide per la diagnostica avanzata e i modelli predittivi.
- Individuare nuovi bersagli terapeutici e supportare il riposizionamento di farmaci esistenti.
- Alimentare con dati e conoscenze gli altri Spoke della filiera HEAL Italia.
Attività
Le attività dello Spoke 1 si sviluppano principalmente attraverso l’analisi di coorti di popolazione, ovvero gruppi di individui seguiti nel tempo con la raccolta sistematica di dati clinici, biologici e ambientali. Tra queste rientrano grandi studi longitudinali attivi da anni in Italia, che consentono di osservare la transizione dalla salute alla malattia e di identificare fattori di rischio precoci.
Lo Spoke utilizza tecnologie multi-omiche, cioè approcci che analizzano simultaneamente diversi livelli biologici:
- Genomica ed esoma, per individuare varianti genetiche comuni e rare
- Epigenomica, per studiare l’effetto dell’ambiente sull’espressione genica
- Trascrittomica, per analizzare quali geni sono attivi in specifiche condizioni
- Proteomica e metabolomica, per misurare proteine e metaboliti come indicatori dinamici di stato di salute e malattia
Questi dati vengono integrati con informazioni cliniche, stili di vita e fattori ambientali, grazie al supporto delle infrastrutture digitali sviluppate negli altri Spoke. Parallelamente, lo Spoke lavora su modelli sperimentali cellulari e animali per verificare in modo causale il ruolo di specifiche vie biologiche identificate negli studi di popolazione.
Un ambito di attività rilevante riguarda lo studio del cosiddetto “common soil”, il terreno biologico condiviso che collega patologie apparentemente diverse, come malattie cardiovascolari, metaboliche, oncologiche e neurodegenerative. Comprendere questi meccanismi comuni permette di individuare strategie di prevenzione e intervento trasversali.
Aree di lavoro
Mappatura della popolazione: sequenziamento del DNA ed Exome Mapping finalizzati all’identificazione di varianti genetiche patogenetiche
- Medicina di precisione: l’ipotesi del “common soil” e gli studi Moli-sani / RoCAV
- Genomica, fenomica e biomarcatori
- Mappatura del metaboloma dal modello murino alle sotto-coorti Moli-sani e sviluppo di nuovi bersagli terapeutici
Trascrittomica: ipotesi del “terreno comune” e medicina personalizzata
- Analisi dei biomarcatori omici per la stratificazione dell’obesità e delle complicanze metaboliche
- Approccio multi-omico per le patologie ad alto impatto: personalizzazione dei trattamenti e della risposta terapeutica
- Metabolismo della serina e regolazione epigenetica mediata da ncRNA
Analisi proteomica e metabolica: studio degli interactomi dinamici
- Impatto dei metaboliti microbici sulle patologie: dai modelli traslazionali alla pratica clinica
- Meccanismi di degradazione proteica in condizioni fisiologiche e patologiche
- Autofagia, regolazione del ciclo cellulare e correlazioni patologiche
Alterazioni metaboliche e mappatura del metaboloma
- Enzimi degli acidi grassi a catena lunga e metabolismo lipidico
- Imaging e segnali del calcio ($Ca^{2+}$) come indicatori degli adattamenti metabolici
- Interazione tra genetica e ambiente nella disregolazione metabolica e patologica
Progetti finanziati tramite Bandi a Cascata
MOCISAP
Modulazione della segnalazione del Calcio Intracellulare come nuova Strategia Antitumorale di Precisione
Il progetto mira a contrastare la proliferazione incontrollata e la resistenza all’apoptosi tipiche del cancro focalizzandosi sul ruolo regolatorio del calcio (Ca2+) e del poro di transizione mitocondriale (mPTP). Poiché il Ca2+ governa sia la morte cellulare programmata, attivando l’mPTP, sia la crescita tumorale attraverso oscillazioni che influenzano il ciclo cellulare, la ricerca analizzerà questi meccanismi in tumori ad alta mortalità o privi di cure efficaci, come quelli di colon, polmone, glioblastoma e mesotelioma, per identificare nuove strategie terapeutiche e biomarcatori genetici. L’integrazione di farmaci modulatori del calcio con i trattamenti convenzionali permetterà di potenziare l’efficacia clinica, fornendo nuovi strumenti per la diagnosi, la prognosi e lo sviluppo di bersagli molecolari mirati.
PROMINENT
Personalised Rna-Oriented MedIcINE in Italy Novel Therapeutics
Il progetto si propone di sviluppare percorsi diagnostici non invasivi, sostenibili e basati su evidenze scientifiche per ottimizzare la predizione, il rilevamento precoce e il monitoraggio di patologie monogeniche, cardiovascolari, metaboliche e oncologiche. Attraverso l’applicazione della medicina di precisione e la validazione dell’ipotesi del “common soil”, la ricerca integra dati provenienti dalla coorte Moli-sani e altri studi di popolazione con analisi avanzate di genomica, fenomica e biomarcatori. Mappando il metaboloma dai modelli murini ai sottogruppi clinici umani, l’iniziativa mira non solo a rendere la diagnostica più accessibile e accurata, ma anche a identificare nuovi bersagli terapeutici innovativi per una gestione clinica tempestiva e personalizzata.
