Reggia di Caserta 

 

Il controllo del ciclo mitotico in cellule terminalmente differenziate

Di solito si chiamano terminalmente differenziate le cellule che, nell'acquisire caratteristiche specializzate, cessano definitivamente di proliferare. Nonostante questa definizione, negli ultimi anni è stato ripetutamente dimostrato che il differenziamento terminale non è irreversibile.

Il mio gruppo indaga da molti anni i determinanti molecolari del differenziamento terminale e cerca metodi per riportare cellule terminalmente differenziate a proliferare in modo innocuo, controllato e reversibile, anche per fini di medicina rigenerativa. Il sistema sperimentale utilizzato prevalentemente è quello del muscolo scheletrico, rappresentato in vitro dai miotubi, cellule sinciziali terminalmente differenziate.

I due progetti correnti in questo filone indagano le basi molecolari dell'incapacità delle cellule terminalmente differenziate di duplicare completamente il loro DNA. Riteniamo che almeno due classi di ostacoli concorrano a impedire il completamento della sintesi del DNA. Una prima classe è quella che chiamiamo "funzionale": si tratta di difetti di meccanismi biochimici necessari alla completa duplicazione del DNA. Forse più importante è una seconda classe, che chiamiamo "strutturale"; abbiamo evidenze, sebbene non conclusive, che la struttura stessa del materiale genetico e/o del nucleo dei miotubi impedisca la corretta replicazione del DNA.

Un derivato di questo filone di ricerca è uno studio in cui abbiamo dimostrato che è possibile indurre in modo generalizzato la proliferazione di cellule non terminalmente differenziate, in vivo, nel muscolo scheletrico intatto. Tale proliferazione è stata ottenuta mediante la semplice soppressione acuta dell’inibitore del ciclo cellulare p21. L’aumento della cellularità del tessuto ha portato alla generazione di nuove fibre e a un aumento della forza e della resistenza muscolari del 20%. Questi risultati sono rilevanti per campi come la medicina rigenerativa, l’ingegneria tissutale, l’invecchiamento e il controllo dell’omeostasi dei tessuti. Il filone è in fase di attiva evoluzione.

 

Spettrometria di massa delle proteine

La spettrometria di massa delle proteine è una metodologia di grande potenza con innumerevoli applicazioni in campo biologico. Consente di identificare proteine, indagare le loro modificazioni post-traduzionali, identificarne gli interattori (altre proteine con cui stabiliscono contatti fisici), studiarne la conformazione e la struttura, etc.

Il mio gruppo comprende una sezione di spettrometria di massa delle proteine che coadiuva la ricerca biologica e collabora con numerosi gruppi di ricerca interni ed esterni all'Istituto Superiore di Sanità. Oggi questa sezione è entrata a far parte del Servizio Grandi strumentazioni e Core facilities dell'Istituto Superiore di Sanità, nell'ambito del quale potrà svolgere ancor meglio le sue funzioni.

 

Tumori

Negli anni, il mio gruppo ha esplorato numerosi aspetti della biologia dei tumori. 

Lo sforzo attuale parte dal'ipotesi che esistano tumori umani concausati da microrganismi oncogeni non ancora individuati. Attualmente utilizziamo il next generation sequencing per analizzare il genoma e il trascrittoma di tumori sospettabili di essere concausati da microrganismi oncògeni. In particolare, ricerchiamo le tracce genetiche (trascritti o frammenti di DNA) di potenziali microrganismi oncogeni in tumori insorti in soggetti immunodepressi e perciò maggiormente suscettibili a infezioni e a tumori.

 

 

Per contattare Marco Crescenzi: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.