Laboratorio di Nanobiologia

Il Laboratorio di Nanobiologia si occupa di studiare la relazione tra molecole di dimensioni nanometriche e matrici biologiche semplici (fluidi biologici e cellule) o complesse (tessuti e organismi pluricellulari). L’interesse per la nanobiologia deriva dall’estrema innovatività dell’argomento e dal crescente impatto che le nanoparticelle hanno sia in campo tossicologico, rischio delle nanoplastiche e delle nanopolveri, sia in campo biomedico, le componenti veicolanti l’mRNA dei vaccini anti-COVID 19 moderna e pfizer sono infatti dei nanovettori biocompatibili e biodegradabili.

L’esperienza accumulata in questi ultimi 15 anni consente al gruppo di Nanobiologia di affrontare differente tematiche quali i problemi legati alla nanotossicologia, gli studi di nanofarmacologia, di nanomedicina e lo sviluppo di marcatori nanometrici per la diagnostica non invasiva.

Il laboratorio comprende anche un’unità di biochimica clinica specializzata in studi biochimici e farmacologici sempre nel campo della nanomedicina.

Linee di ricerca

Nanotossicologia

Il laboratorio è impegnato nella valutazione del comportamento di una serie di nanomaterliali (metalli, ossidi-di metallo, plastiche) interagenti con singole cellule o con organismi pluricellullari (in particolare modelli murini fisiologici o patologici). In questo contesto il laboratorio di nanobiologia, assieme al laboratorio di Patologia Umana in Organismi Modello, sta coordinando un progetto Europeo della durata di 4 anni atto a stabilire le lineeguida per quantificare il rischio sulla salute umana e ambientale di nanomateriali prodotti su larga scala. Inoltre si sta concludendo un altro progetto europeo focalizzato sulla valutazione del rischio di possibili nanovettori utilizzabili come agenti di trasfezione cellulare per applicazioni biomediche e farmacologiche.

Nanofarmacologia

Una parte rilevante dell’attività del laboratorio verte sulla valutazione e validazione di meccanismi favorenti la veicolazione dei farmaci e il rilascio specifico a cellule e tessuti patologici mediante l’utilizzo di nanovettori trasportanti farmaci o altre molecole teraupeticamente attive. Il gruppo, coinvolto in due progetti Europei e due progetti nazionali in questo specifico ambito, è principalmente coinvolto nel valutare possibili differenze nel passaggio di barriere biologiche, nella penetrazione all’interno di cellule bersaglio, nella riduzione di effetti collaterali comparando il comportamento di farmaci somministrati mediante formulati tradizionali oppure veicolati dopo legame a nanovettori opportunamente sintetizzati per aumentarne il rapporto beneficio-danno.

Nanomedicina

Nell’ultimo biennio il laboratorio ha sviluppato dei modelli murini di infiammazione e fibrosi epatiche e polmonari . La strategia di focalizzarci su modelli di infiammazione e di direzionarci su questi organi nasce da una serie di studi pregressi che hanno evidenziato il tropismo marcato di molte nano-farmaci verso questi due organi e l’abilità di interagire con l’infiltrato immunitario tissutale e modificarne il comportamento. Sono in atto tre progetti volti a valutare l’eventuale effetto additivo dell’uso di nano-farmaci per la veicolazione di molecole anti-infiammatorie e anti-fibrotiche per patologie polmonari ed epatiche. Inoltre è in fase di conclusione uno studio sull’effetto di liposomi per la veicolazione del colesterolo in un modello murino di Corea di Huntington. I risultati preliminari sono molto incoraggianti e sembrano suggerire che la nanoformulazione liposomiale sia in grado di aumentare significativamente i livelli di colesterolo cerebrali e rallentare la progressione neurologica nei soggetti sperimentali trattati.

Nanodiagnostica

Mediante l’utilizzo di agenti di contrasto, superparamagnetici e fluorescenti, ha avuto origine circa 20 anni fa, l’attività di ricerca sui nanomateriali presso il nostro Dipartimento. Il nostro gruppo ha acquisito nel tempo una consolidata esperienza nel tracciamento di cellule staminali marcate dopo trapianto in modelli murini di patologie neurodegenerative acute o croniche. Grazie alla disponibilità, presso il nostro stabulario, di strumenti di imaging non invasivo per piccoli roditori corrispondenti a quelli correntemente utilizzati nella pratica clinica, possiamo testare l’efficacia diagnostica di nanovettori con agenti di contrasto e con molecole specificatamente dirette verso bersagli cellulari e tissutali. Tale ricerca è di primario interesse sia per aumentare l’efficacia e la sensibilità di sonde per la diagnostica precoce sia, in un futuro prossimo, per poter combinare l’effetto diagnostico con l’effetto terapeutico, mediante l’ulteriore caricamento di farmaci nel nanovettore di interesse.

Responsabili
Paolo
Bigini
Capo Laboratorio
Capo Laboratorio
paolo.bigini@marionegri.it
Senior Advisor
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Capi Unità
Laura
Colombo
Capo Unità
laura.colombo@marionegri.it
Personale
Anita
Salmaso
Ricercatore
anita.salmaso@guest.marionegri.it
Ada
De Luigi
Ricercatore
ada.deluigi@marionegri.it
Giulia
Yuri Moscatiello
Ricercatore
giulia.moscatiello@guest.marionegri.it
Martina Bruna
Violatto
Ricercatore
martina.violatto@marionegri.it
Annalisa
Morelli
Ricercatore
annalisa.morelli@guest.marionegri.it
Naths Grazia
Sukubo
Ricercatore
nathsgrazia.sukubo@marionegri.it
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Codice:

International Consensus on Cardiopulmonary Resuscitation.

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