Gli obiettivi del Dottorato di Ricerca in Medicina Molecolare sono: 1. formare ricercatori capaci di svolgere ricerca bio-medica con modalità operative tecnologicamente avanzate nei settori di seguito descritti nel Programma di Studio, in ambito fisiopatologico, diagnostico, prognostico, della Medicina predittiva e preventiva e della Terapia molecolare, attraverso la realizzazione di progetti miranti alla comprensione ed al trasferimento in ambito clinico delle basi genetico-molecolari dei processi morbosi, all'utilizzo di strumenti e procedure genetico-molecolari per la diagnosi e la correzione di stati patologici; 2. incentivare lo sfruttamento e gli investimenti dei settori imprenditoriali dell'emergente Industria biotecnologica e nella ricerca biomedica traslazionale avanzata. Il Programma di Dottorato viene svolto presso l’Università La Sapienza e le strutture cliniche collegate (Policlinico Umberto I di Roma, Ospedale S. Andrea). L’intero complesso comprende una vasta area di ricerca di base, ed ospedali di medicina generale e specialistica di ricerca clinica. I dottorandi partecipano ad eventi formativi di tipo interdisciplinare nelle seguenti aree: biochimica, biologia molecolare, biologia cellulare, genetica, biologia dello sviluppo, genomica strutturale e funzionale, proteomica, farmacogenomica, virologia, immunologia, nanotecnologie, bioinformatica, statistica, comunicazione e redazione scientifica in lingua inglese. Inoltre i dottorandi discutono articoli di ricerca con i tutori e gli altri membri dello staff scientifico, per sviluppare la capacità di analizzare e discutere le tematiche della ricerca. Contemporaneamente i dottorandi svolgono un progetto di ricerca in un laboratorio da loro prescelto e concordato con il Collegio dei Docenti. Durante il dottorato gli studenti vengono costantemente supervisionati da un comitato di ricercatori appartenenti all’istituto con cui possono discutere la loro attività di ricerca e di formazione. Tesi. Gli studenti devono essere in grado di ultimare il loro lavoro di dottorato in tre anni. Alla fine di questo periodo, lo studente deve presentare una tesi di dottorato scritta, che sarà sottoposta all'esame di valutatori esterni, scelti dal tutor e da un'apposita commissione formata da componenti del Collegio dei docenti, prima di essere ufficialmente discussa in un seminario aperto al pubblico, alla presenza di una commissione di docenti esterni al Collegio dei docenti del Dottorato. Al candidato è richiesta la pubblicazione (o manoscritto) di almeno un lavoro scientifico, relativo alla ricerca svolta durante il programma di dottorato. PROGRAMMA DI STUDIO. 1) CURRICULUM MEDICINA MOLECOLARE a) Patologia molecolare. Tecnologie di Diagnostica molecolare. Tecnologie di microdissezione da preparati istologici per l'indagine molecolare su popolazioni cellulari omogenee isolate mediante Laser Capture Microdissection. Identificazione di mutazioni geniche (PCR, heteroduplex analysis, SSCP, DGGE, PTT, Fluorescent Assisted Mismatch Analysis, analisi microsatelliti, sequenziamento automatizzato del DNA, cDNA-microarrays, microRNA-microarray mediante Real Time Q-PCR, RNA-seq, Chromatin immunoprecipitation (ChIP), ChIP-on-chip, ChIP-seq). b) Terapia genica. Modelli di terapia genica ed ingegnerizzazione genetica di tessuti a finalità medica. d) Relazione genotipo-fenotipo ed aspetti molecolari delle basi patogenetiche, diagnostiche e terapeutiche delle principali forme morbose ed in modelli malattia. e) Epidemiologia e malattie multifattoriali. f) Oncologia Molecolare (basi molecolari delle basi patogenetiche, diagnostiche e terapeutiche delle patologie neoplastiche - oncogeni e geni oncosoppressori, neoplasie sporadiche ed ereditarie endocrine, mammarie, gastrointestinali). g) Biotecnologie - Biologia molecolare e cellulare. Tecnologie per lo studio di cellule e tessuti e di processi morfogenetici e differenziativi. Citometria a flusso. Principali tecnologie del DNA ricombinante, analisi DNA e RNA, clonazione genomica e di cDNA, regolazione della trascrizione genica, trasfezione genica. Studio di interazioni proteine/DNA e proteina/proteina (two hybrid system). - Genomica strutturale e funzionale (post-genomica). Identificazione di loci genomici. Gene searching. Sequenziamento automatizzato del DNA. Espressione genica differenziale (differential display, ecc.), tecnologia dei DNA-microarrays, caratterizzazione funzionale di prodotti genici. Analisi sequenze per omologie, strutture e domini funzionali dei prodotti genici. Predizione struttura/funzione. Trascrittomica e Chromatin Immunoprecipitation (ChIP). Analisi highthroughput ChIP-on-chip. Principali tecnologie di proteomica. - Sviluppo di modelli animali transgenici per lo studio di patologie umane. Sviluppo di animali transgenici e knock-out e knock-in convenzionali e condizionali (stadio differenziativo- e tessuto-specifico). Ruolo fisiologico di prodotti genici normali. Caratterizzazione del ruolo di geni mutati nella patogenesi di patologie specifiche. Modelli sperimentali per strategie terapeutiche e preventive. - Trasferimento genico. Tecnologie di trasferimento genico. Sviluppo di vettori virali (vettori retrovirali, vettori adenovirali, vettori lentivirali). 2) CURRICULUM PATOLOGIA E FISIOPATOLOGIA MOLECOLARE a) Microscopia ottica ed elettronica. b). Applicazione della tecnologia di "laser micro dissection", associate allo sviluppo di tecniche di biochimica e biologia molecolare, soprattutto per lo studio di piccole biopsie derivate da pazienti. 3) CURRICULUM FISIOPATOLOGIA ENDOCRINO-METABOLICA a) Aspetti molecolari delle basi patogenetiche, diagnostiche e terapeutiche delle patologie da alterata trasmissione dei segnali cellulari (patologie endocrine e metaboliche). b) Basi molecolari della trasmissione del segnale insulinico c) Genetica del diabete mellito d) Genetica delle malattie multifattoriali con particolare riferimento alle malattie metaboliche. e) Suscettibilità genetica e risposta immune. PROGETTI DI RICERCA IN CORSO: - Aspetti genetico-molecolari dei tumori cerebrali. - Aspetti genetico-molecolari delle leucemie a linfociti T. - Aspetti genetico-molecolari dei tumori solidi. - Aspetti genetico-molecolari dei tumori ematologici - Aspetti genetico-molecolari delle miocardiopatie. - Regolazione epigenetica (cromatina e microRNA) delle cellule staminali normali e neoplastiche. - Aspetti genetico-molecolari della trasduzione dei segnali di sviluppo cellulare neuronale e loro implicazioni patologiche. - Aspetti genetico-molecolari delle neoplasie eredo-familiari (mammella/ovaio). - Aspetti genetico-molecolari del diabete mellito. PRINCIPALI FACILITIES Dipartimento di afferenza: Dipartimento di Medicina Molecolare, a cui afferiscono laboratori completamente attrezzati per eseguire tecniche di Biochimica e Biologia Cellulare e Molecolare; Laboratori per colture cellulari, inclusi laboratori con livello di sicurezza BL3; Laboratori di Bioinformatica e Genomica, forniti di strumentazione di ultima generazione; Laboratori di Citofluorimetria e Microscopia Confocale, inclusa strumentazione per time-lapse; Stabulario, anche per breeding di topi geneticamente modificati. Concorrono alla disponibilità di laboratori il Dipartimento di Medicina Sperimentale e il Dipartimento di Scienze radiologiche, oncologiche e anatomo-patologiche.