La Sapienza - Università di Roma

Questo dottorato partecipa alla proposta di istituzione di una Scuola di dottorato in Biologia e Medicina Molecolare presentata dalla Prof.ssa Angela Santoni. Il dottorato si propone di fornire gli strumenti conoscitivi, critici e metodologici per lo svolgimento di attività di ricerca di elevato livello qualitativo nel settore biomedico e biotecnologico.
Per il conseguimento di questi obiettivi i corsi sono finalizzati all'acquisizione da parte degli addottorandi non solo di contenuti informativi, mutevoli per il rapido evolversi delle conoscenze, quanto di criteri valutativi che consentano di individuare nell'ambito delle tematiche di ricerca oggetto del loro studio, gli aspetti innovativi irrisolti alla luce delle conoscenze attuali e le possibili strategie sperimentali per la loro analisi. A tale fine il corso prevede intensa attività seminariale svolta sia dai docenti del dottorato, sia da docenti esterni e sia dagli addottorandi.
Gli argomenti dei seminari riguardano le tematiche delle linee di ricerca del dottorato oggetto delle tesi. Sono previsti anche seminari da parte di scienziati internazionali con i quali i docenti intrattengono rapporti di collaborazione.
Gli addottorandi riferiscono i risultati della loro ricerca periodicamente sia nell'ambito del laboratorio di afferenza che nell'ambito dipartimentale, oltre che in occasione del passaggio di anno e della riunione annuale dei dottorati afferenti alle Società biologiche (FISB).
I seminari sono tenuti spesso in lingua inglese sia da parte dei docenti che degli oratori invitati ed anche da parte degli addottorandi, che si preparano così a discutere la tesi anche in presenza di scienziati internazionali, talora membri della commissione. A questo scopo è anche tenuto un corso di lingua inglese da parte di insegnanti madre lingua. Ciascun docente del Collegio svolge compiti di tutoraggio e supervisione diretta e continuativa dell'attività dei singoli addottorandi.
Inoltre, come effettuato nei cicli svolti od in svolgimento gli addottorandi completano la loro preparazione con un periodo di lavoro all'estero presso laboratori qualificati nel settore di pertinenza all'argomento della tesi.
Obiettivo formativo fondamentale del dottorato consiste nell'acquisizione da parte dell'addottorando di competenze metodologiche sperimentali ed in particolare di Biotecnologie Cellulari (tecniche istologiche, istochimiche, immunoistochimiche,ibridazione in situ, colture cellulari, d'organo e di embrioni, produzione di animali transgenici, preparazione di costrutti e analisi dei prodotti genici, purificazione di popolazioni cellulari omogenee tramite FACS) che possono consentire ai futuri dottori di esercitare una qualificata attività di ricerca che può consentire loro (come è già avvenuto per la maggior parte dei loro colleghi dei cicli precedenti) di trovare sbocchi professionali presso istituzioni pubbliche o private a carattere scientifico quali istituti di ricerca biomedica anche a carattere assistenziale, enti pubblici o privati di ricerca farmacologica o comunque finalizzata od applicata, oltre che presso le istituzioni universitarie.
Gli obiettivi formativi si articolano in -linee di ricerca- che consistono nello studio dei meccanismi che regolano il differenziamento di cellule somatiche in relazione a: a) espressione e mantenimento dello stato differenziato ed in particolare il ruolo delle interazioni di cellule muscolari con molecole informative attive nella miogenesi (AVP, TGFb e IGF I) ed il ruolo di vie delle vie di trasduzione attivate dall' IGFI e dal TPA tramite isoforme della PKC, da noi evidenziate essere coinvolte nel controllo dell'espressione dei fattori regolatori miogenici (MRF), del mantenimento del fenotipo differenziato e dei fenomeni di ipertrofia, ipotrofia, miodistrofia e cachessia.
In particolare l'IGFI controlla il reclutamento e l'amplificazione della popolazione staminale miogenica, promuovendo il riparo e l'ipertrofia. Per lo svolgimento di queste ricerche nel nostro dipartimento sono utilizzati come modelli sperimentali -animali transgenici-, da noi prodotti, overesprimenti rispettivamente IGF I ed il dominante negativo della PKCJ, ed inoltre topi mdx,esprimenti una forma di miodistrofia e topi SOD, esprimenti una forma di ALS (sclerosi laterale amiotrofica). Questi mutanti sono utilizzati per esperimenti di terapia cellulare e tessutale mediante il trapianto di cellule staminali ingegnerizzate o la over espressione di fattori amplificanti le cellule staminali endogene. b) embriogenesi ed istogenesi, studiando in particolare i fenomeni di induzione e di determinazione delle strutture mesodermiche (ruolo dei geni Wnt, e dei loro recettori nell'attivazione dei geni regolatori miogenici MRF nella somitogenesi) e la genesi ed il ruolo del compartimento staminale e dei precursori miogenici; c) identificazione dei meccanismi molecolari del differenziamento mieloide della cellula staminale emopoietica normale e leucemica, avvalendosi del fatto, dimostrato anche nel ns laboratorio, che fattori trascrizionali della mielopoiesi sono presenti in proteine di fusione, prodotti di traslocazioni cromosomiche in blasti leucemici mieloidi. Si può ritenere che in queste cellule si formino complessi trascrizionali aberranti, repressori trascrizionali, contenenti attività istone deacetilasica e metil trasferasica, il cui studio può fornire chiarimenti sui meccanismi del differenziamento molecolare mieloide. Lo studio della funzione genica proposto nelle varie linee di ricerca afferenti al dottorato di ricerca si è recentemente avvantaggiata di un servizio per la produzione di animali transgenici (transgenic core). L'attività fornita dal transgenic core del Dipartimento di Istologia ed Embriologia Medica prevede l'isolamento di ovociti, l'iniezione del materiale genetico all'interno di uno dei pronuclei della cellula uovo fecondata e l'impianto dell'embrione in utero. La strumentazione a corredo consta di due stereo-microscopi per la manipolazione degli embrioni e l'isolamento degli ovociti, un microscopio con un sistema di contrasto tipo Hoffman per la visualizzazione dei pronuclei, due micromanipolatori che permettono di controllare l'iniezione del DNA e il posizionamento dell'embrione, un pipet-pulling e microforgia per la preparazione di pipette per la microiniezione ed un incubatore a CO2 per il mantenimento degli embrioni manipolati.
Le strutture disponibili quindi consentono ai dottorandi di realizzare al meglio il progetto di ricerca e di conseguire specifici obiettivi, quali: - ottenimento di consistenti risultati scientifici documentato da pubblicazioni su riviste di elevato livello qualitativo; - trasferimento di risultati e prodotti scientifici (animali transgenici, anticorpi, sonde molecolari, protocolli sperimentali e brevetti) all'utenza biomedica, all'industria farmaceutica ed agro-alimentare; - sviluppo di percorsi formativi di alta qualificazione in grado di consentire interazioni con giovani scienziati anche di origine italiana afferenti a qualificati centri di ricerca internazionali; - acquisizione di competenze professionali utilizzabili nel mercato del lavoro sia nel settore accademico e scientifico nazionale ed internazionale,sia nell'industria biofarmaceutica, sia in agenzie pubbliche o private operanti nel campo della salute e dell'ambiente. Il chiarimento dei meccanismi regolativi operanti nelle fasi del differenziamento può apportare implicazioni applicative finalizzate alla prevenzione od al recupero del danno tessutale (nel campo della terapia cellulare e differenziativa, della ricostruzione e del riparo tessutale, nella prevenzione dell'ipotrofia, dell'invecchiamento, della distrofia muscolare etc.), mettendo in opera meccanismi che forzino l'imbocco della via differenziativa ad es. da parte del compartimento staminale, e/o che possano interferire con meccanismi attivanti la via apoptotica ed il danno tessutale.