Osteoncologia
La Unit Osteoncology (Translational Osteoncology and Rare Tumors) è coordinata dalla Dr.ssa Laura Mercatali.
Il gruppo di Osteoncologia e Tumori Rari del laboratorio di Bioscienze lavora strettamente con i medici della SSD Centro di Osteoncologia, Tumori rari e Testa Collo ed è coordinato funzionalmente dal direttore della struttura Dr Toni Ibrahim. Le patologie di interesse sono: l’osteoncologia (studio delle metastasi ossee e della salute dell’osso), i tumori cerebrali, i sarcomi, i tumori neuroendocrini e i tumori della testa e del collo. Le principali linee di ricerca riguardano:
- lo studio di marcatori tissutali circolanti per la valutazione del loro ruolo diagnostico, prognostico, predittivo di risposta;ù
- lo studio del processo di metastatizzazione dalle sue fasi precoci, come la formazione della nicchia premetastatica e l’interazioni tra il tumore primitivo e le cellule sane e le fasi più tardive del processo stesso;
- lo studio dell’efficacia e del meccanismo d’azione di farmaci convenzionali e innovativi usati in singolo e in combinazione;
- lo sviluppo di colture primarie sia per quanto riguarda le neoplasie rare che metastasi ossee da tessuto tumorale del paziente;
- la realizzazione di nano particelle per implementare la concentrazione dei farmaci sul sito tumorale e migliorarne l’attività;
- applicazioni in oncologia della medicina rigenerativa;
Lo sviluppo delle linee di ricerca del gruppo si avvalgono dell’utilizzo di modelli preclinici tridimensionali di linee cellulari e colture primarie e dell’utilizzo del modello in vivo di Zebrafish.
NANOTECHNOLOGY PLATFORM
Trasportare farmaci a specifici bersagli cellulari è oggi una delle maggiori priorità del settore tecnologico-farmaceutico. Proprio per questo motivo si è creato un grande interesse nello sviluppo di sistemi carrier in grado di direzionare principi attivi a tessuti target affetti da malattia. Allo scopo di implementare il settore delle nanotecnologie IRST IRCCS ha implementato una piattaforma di nanotecnologie che ha all’attivo diverse progettualità:
- Studio dell'interazione tra le cellule del midollo osseo e le cellule tumorali del cancro alla mammella in piattaforme tridimensionali di collagene - Nicchia pre/metastatica tramite il quale ha implementato una piattaforma tridimensionale abile nel mimare le caratteristiche del microambiente tumorale al fine di ottenere maggiori informazioni biologiche riguardo alla patogenesi della neoplasia mammaria e alla sua risposta ai trattamenti farmacologici.
- Studio di forme farmaceutiche nanometriche innovative per la terapia del tumore della mammella e delle sue metastasi e per applicazioni nei tumori rari - Grazie al laboratorio di nanotecnologie possiamo progettare e produrre forme farmaceutiche nanometriche, che testiamo con i modelli preclinici che abbiamo a disposizione. Attualmente abbiamo sviluppato una forma farmaceutica innovativa con risultati preliminari in vitro ed in vivo particolarmente promettenti che confermano l’efficacia del trattamento per la terapia del tumore della mammella e delle sue metastasi. Per questa nanofarmaco è stata depositata la domanda di brevetto presso l'ufficio brevetti europeo. Queste attività rientrano nella linea di ricerca corrente “Sviluppo e validazione di nanosistemi innovativi per la terapia antitumorale”.
- Nanofotonica per nuovi approcci diagnostici e terapeutici in Oncologia e Neurologia - Finanziato con bando PON del MIUR è teso ad attuare una linea di azione mirata allo sviluppo di una nuova classe di dispositivi basate sulla tecnologia in fibra ottica. In particolare due sonde in fibra ottica di tipo Lab-On-Fiber, una sonda per la diagnosi e prognosi veloce e non invasiva di diversi fenotipi tumorali basata su tecnologia Raman amplificata da superfici (SERS), e una per il rilascio controllato di farmaci mediante attivazione da luce; nonché biosensori di tipo Lab-on-Chip (LOC), basati sia su tecniche ottiche che elettroniche, in grado di effettuare diagnosi differenziale tra le diverse forme di ischemia cerebrale. Il progetto prevede inoltre una fase di progettazione, implementazione ed integrazione di Lab-in-a-Needle-LIN il quale rivoluzionerebbe le modalità di diagnosi e terapia attualmente utilizzate.
- Progetti di medicina rigenerativa applicati in oncologia - Il processo di cancerogenesi e di progressione tumorale dipende strettamente dal crosstalk che si instaura tra le cellule tumorale e il microambiente tumorale. Tumore e stroma interagiscono tra loro e si influenzano vicendevolmente. Per questo motivo un approccio innovativo nella cura dei tumori è di trattare sia il tumore che il microambiente. Da questo razionale è nato l’interesse e l’impegno del gruppo nello sviluppo di nuove applicazioni della medicina rigenerativa in oncologia. Lo scopo di questa linea di ricerca è lo sviluppo e la validazione in vitro ed ex vivo di biomateriali medicati con futura applicazione in pazienti con metastasi ossee e sarcomi dei tessuti molli. Nell’ambito di questo tema abbiamo ottenuto il finanziamento su due progetti:
- GR 2016 (Finanziatore Ministero della Salute) An in vitro and ex vivo model of biomimetic regenerative devices to treat bone metastases and soft tissue tumors: BIOBOS PROJECT (Pi Dr.ssa Laura Mercatali);
- POR FESR 2018 (Finanziatore Regione Emilia Romagna): Sviluppo e validazione di biomateriali medicati nanostrutturati per il trattamento e la rigenerazione del tessuto Osseo metastatico – DINAMICA (Pi: Dr Toni Ibrahim)
IRST può collaborare a fini scientifici o di service in studi per l’identificazione, lo sviluppo e la validazione di terapie oncologiche innovative. In particolare IRST può offrire servizi per:
- sviluppo e produzione nuove nano particelle;
- studi in vitro con colture tridimensionali e bidimensionali con linee cellulari e colture primarie;
- studi preclinici su modello Zebrafish.
