Ricerca traslazionale: Laboratori

Il laboratorio si occupa della diagnostica molecolare avanzata delle principali forme di leucemie mieloidi acute e croniche. Attraverso l’utilizzo di tecnologie ad alta risoluzione si può:

• caratterizzare il profilo genomico dei pazienti a scopo diagnostico e prognostico;
• identificare nuovi markers molecolari per la diagnosi, la prognosi ed il monitoraggio della risposta alla terapia;
• identificare nuovi potenziali bersagli terapeutici;
• studiare l’evoluzione della malattia identificando la presenza di cloni e subcloni in fasi diverse della malattia (diagnosi, remissione, resistenza al trattamento).

Gli ambiti di ricerca riguardano la caratterizzazione molecolare e citofluorimetrica dei pazienti con Mieloma Multiplo (MM) e Leucemia Acuta Linfoblastica (LAL). Il laboratorio è specializzato in approcci innovativi, come lo studio molecolare a livello di singola cellula e lo studio delle dinamiche di progressione della malattia utilizzando metodiche di biopsia liquida (cfDNA, cell free DNA e CMMCs, Circulating Multiple Myeloma Cells). Il gruppo si occupa inoltre di diagnostica molecolare avanzata nel MM e nella LAL: studio della malattia minima residua (Minimal Residual Disease, MRD) mediante Next Generation Sequencing (NGS) e impiego di pannelli molecolari per la caratterizzazione ad alta risoluzione del profilo genomico dei pazienti a scopo prognostico. Il gruppo comprende diverse competenze specialistiche di biologia molecolare, di biologia cellulare, di citofluorimetria, di bio-informatica e di bio-statistica.

Gli interessi di ricerca del gruppo includono:

• lo studio della patogenesi e dei meccanismi di progressione delle leucemie mieloidi acute e croniche e della mastocitosi sistemica;
• la caratterizzazione dei meccanismi di resistenza alle terapie target, al fine di individuare fattori predittivi di sensibilità o refrattarietà e bersagli terapeutici per studi preclinici di nuove strategie di trattamento;
• la caratterizzazione dei meccanismi di persistenza delle cellule staminali leucemiche delle leucemie mieloidi acute e croniche;
• l’ideazione di approcci innovativi e/o ultra-sensibili di caratterizzazione molecolare, immunofenotipica e metabolica per implementare i protocolli di diagnostica avanzata delle leucemie mieloidi acute e croniche.

Le attività di ricerca del gruppo sono da anni rivolte allo studio delle interazioni tra la cellula leucemica e le cellule del sistema immunitario e le cellule stromali al fine di identificare i meccanismi che la cellula leucemica mette in atto per modellare il microambiente midollare a suo vantaggio. Un numero crescente di prove suggerisce che, insieme ai ben noti meccanismi di resistenza ai farmaci intrinseci alla cellula leucemica, un microambiente infiammatorio caratterizzato da un sistema immunitario permissivo e tollerante gioca un ruolo cruciale nella modulazione della risposta alla terapia. Inoltre, numerose evidenze suggeriscono che nella generazione di un microambiente tumorale immunosoppressorio le alterazioni metaboliche del compartimento immunologico hanno un ruolo molto importante. Scopo delle ricerche del gruppo è descrivere i meccanismi di “reshaping”

immunologico dovuti all’interazione diretta della cellula leucemica con le cellule circostanti, al rilascio di fattori solubili nel microambiente o alla riprogrammazione metabolica data dall’interazione tra cellule leucemiche e cellule del sistema immunitario, anche attraverso la caratterizzazione delle vescicole extracellulari.

L’attività di ricerca è dedicata alla caratterizzazione del microambiente infiammatorio di sindromi mielo e linfoproliferative con particolare riguardo al ruolo delle vescicole extracellulari circolanti nell’ ambito della biopsia liquida. A tale scopo, viene studiato il ruolo funzionale delle vescicole extracellulari circolanti nella patogenesi delle malattie, come biomarker di malattia e come target terapeutico mediante l’utilizzo di tecniche “omiche”.

L’attività di ricerca del laboratorio è incentrata sullo sviluppo/ideazione di analisi immunofenotipiche innovative delle cellule leucemiche mediante citofluorimetria multiparametrica per identificare nuovi biomarcatori fenotipici che consentano un monitoraggio più specifico, sensibile e affidabile della malattia residua minima (MRD) nei pazienti affetti da leucemia mieloide acuta. Oggetto di studio è inoltre la valutazione delle componenti immuni della nicchia midollare alla diagnosi e durante il follow-up, per determinare profili malattia-specifici e con potenziale prognostico. La caratterizzazione immunofenotipica delle cellule leucemiche e immuni mediante citometria spettrale potrebbe affinare ulteriormente la prognosi dei pazienti con leucemia, migliorare la valutazione della MRD e consentire l’identificazione di una “signature” immunologica associata allo stato di MRD nella leucemia acuta mieloide.

Il Laboratorio si occupa della caratterizzazione tramite metodiche di citogenetica convenzionale e molecolare di patologie oncoematologiche, quali: leucemie acute mieloidi e linfoidi, leucemie linfatiche croniche, sindromi mieloproliferative croniche, sindromi mielodisplastiche e mieloma multiplo.

In particolare, l’attività include:

• diagnostica citogenetica;
• identificazione di fattori prognostici e target terapeutici;
• monitoraggio della risposta alla terapia;
• studio di marcatori citogenetici e delle loro caratteristiche in relazione alle implicazioni pro-gnostiche e terapeutiche;
• supporto ai trials clinici nazionali e internazionali e agli studi traslazionali.