Panoramica

Studiamo come le cellule comunicano e come i cambiamenti nelle loro vie metaboliche influenzano il comportamento delle cellule vicine. Sfruttando la potenza della genetica della Drosophila e l'elevata flessibilità e disponibilità di strumenti genetici, utilizziamo animali portatori di modelli di malattie umane, tra cui tumori, degenerazione neuronale e disordini metabolici, per analizzare come i cambiamenti nel loro metabolismo possano influenzare la crescita e la sopravvivenza.

Indirizzi di ricerca

  • Left: autophagy activation in clones induced in the imaginal wing disc. Right: animal size is controlled by Myc expression. Bottom: autophagy activation in fat body cellsCaratterizzazione della competizione cellulare indotta da MYC e della biogenesi ribosomiale: un legame con la crescita tumorale.Abbiamo dimostrato che diversi livelli di Myc inducono la competizione cellulare, un processo che si verifica quando le cellule "vincitrici" - con livelli maggiori di sintesi proteica e un metabolismo migliore - crescono ed espandono il loro dominio uccidendo attivamente le cellule wild-type o “perdenti”. La competizione cellulare è fondamentale nelle fasi iniziali della tumorigenesi. La disregolazione della biogenesi dei ribosomi e dell'attività traslazionale è associata allo sviluppo e alla progressione del cancro ed è anche un segno distintivo delle ribosomopatie, malattie genetiche rare causate da mutazioni nelle proteine ​​ribosomiali e fattori di processamento dell'rRNA. Utilizzando approcci genetici e proteomici, abbiamo identificato alcuni geni regolati da MYC che controllano la maturazione dell'rRNA o la funzione ribosomiale, come NOC1, un nuovo componente della competizione cellulare indotta da stress nucleolare. Stiamo usando Drosophila per caratterizzare lo stress nucleolare indotto da MYC, per svelare nuovi meccanismi che collegano la biogenesi dei ribosomi, la competizione cellulare e l'inizio del tumore.

  • Fratassina e ferroptosi: nuovi modelli di atassia di Friedreich (FA) in Drosophila.L'atassia di Friedreich (FRDA) è una malattia genetica causata dal ridotto livello di fratassina. Il metabolismo del ferro e la funzione della fratassina sono altamente conservati tra Drosophila e vertebrati, permettendoci di generare modelli di fratassina di Drosophila con diversi fenotipi correlati a FRDA. Stiamo usando questi diversi modelli di FA in Drosophila per definire meglio la segnalazione della ferroptosi in diversi organi e per testare farmaci che potrebbero migliorarla, per completare in seguito questi studi usando modelli di organoidi 3D da pazienti.

  • Identificazione dei segnali che inducono autofagia nelle proteinopatie.Left: schematic representation of glutamate-glutamine cycle between neurons and glial cells. Right: brain of drosophila larvae
    Nel cervello, il glutammato è mantenuto a livello fisiologico da un ciclo non autonomo tra glia e neuroni chiamato "ciclo glutammato-glutammina" (GGC), spesso deregolato nei pazienti con malattie da degenerazione neuronale (NDD). Per capire come il GGC controlla la sopravvivenza neuronale e quali fattori di segnalazione tra glia e neuroni portano alla sopravvivenza cellulare in NDD, moduliamo, nei neuroni o nella glia, l'espressione di enzimi chiave che controllano il GGC, utilizzando modelli di Drosophila per malattie correlate alla poliglutammina, come la malattia di Huntington (HD), le atassie spinocerebellari (SCA) e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA). Abbiamo scoperto che la manipolazione degli enzimi che controllano il GGC attiva l'autofagia, fondamentale per la sopravvivenza neuronale. Utilizzando approcci genetici e di metabolomica, stiamo attualmente determinando i meccanismi molecolari che attivano l'autofagia in vivo, portando alla riduzione degli aggregati proteici tossici.

  • Infiammazione cronica in un modello di obesità e insulino-resistenza.Left: schematic representation of the infiltration of immune cells in the adipose tissue of obese patients. Right: hemocytes in the fat body of drosophila larvaeNelle persone obese, le cellule immunitarie si infiltrano nel tessuto adiposo promuovendo un'infiammazione cronica di basso grado o macrofagi del tessuto adipocitario (ATM). Questo stato è stato collegato ad un’alterata funzione metabolica degli adipociti e all'induzione di insulino-resistenza. Usando Drosophila, dove la relazione tra le cellule immunitarie, gli emociti (simili ai macrofagi) e il tessuto adiposo larvale (FB) è conservata, abbiamo dimostrato che bio-componenti commestibili come antiossidanti e farmaci antidiabetici riducono l'infiammazione cronica e migliorano la resistenza all'insulina. Tra diversi segnali, abbiamo identificato eiger/TNFa come rilevante per il reclutamento di emociti nelle cellule adipose, suggerendo che nel nostro modello siano conservate le condizioni più importanti descritte nell'obesità e nei disordini metabolici umani. Attualmente stiamo effettuando uno screening (genetico e chimico) per farmaci antidiabetici che possono recuperare la resistenza all'insulina nel nostro modello.

Posizioni disponibili

Sono benvenute le candidature per tirocini da parte di studenti di master e laurea triennale.
Per le candidature di dottorato, si prega di contattare il PI.

Membri del gruppo

  • Paola Bellosta, PI*
  • Shivani Bajaj, studentessa di dottorato
  • Alessandra Caragiuli, studentessa 
  • Federico Ghirelli, studente 

* presente
Professore associato aggiunto, Dipartimento di Medicina NYU Langone Medical Center, New York, USA
Membro della COST-21154 Translational Control in Cancer European Network
Member of the Drosophila European Network http//droseu.net

2018-22 Membro del comitato scientifico consultivo della Rete europea per la malattia di Huntington
2009-17 Membro del Centro di diabetologia ed endocrinologia (DERC) Columbia University, New York, NY, USA

Collaborazioni

  • Stefan Martens, Fondazione Edmund Mach, FEM Trento
  • Giovanni Provenzano, Dept CIBIO, University of Trento
  • Alessandro Provenzani, Dept CIBIO, University of Trento
  • Gabriella Viero, Fondazione Bruno Kessler, FBK Trento
  • Marianna Penzo, Hospital Sant’Orsola and University of Bologna
  • Giovanni Bertalot, Hospital Santa Chiara, and CisMed, Trento
  • Adam Bajar, University of South Bohemia, Ceske Budejovice, Czech Republic

Pubblicazioni selezionate

Isoform-Specific Activation of p53B and p53C in Response to Nucleolar Stress in Drosophila wing imaginal discs.  Vutera Cuda A, Shivani Bajaj S, Manara V, Bellosta P.
bioRxiv. 2025 Aug 11:2025. 

Drosophila and human cell studies reveal a conserved role for CEBPZ, NOC2L, and NOC3L in rRNA processing and tumorigenesis. Rambaldelli G, Manara V, Vutera Cuda A, Bertalot G, Penzo M, Bellosta P.
J Cell Sci 2025 2025 Sep 1;138(17)

Optimized protocol for single-cell isolation and alkaline comet assay to detect DNA damage in cells of Drosophila wing imaginal discs. Pederzolli M, Barion E, Valerio A, Cuda AV, Manara V, Bellosta P. 
STAR Protoc. 2025 Jan 23;6(1):103590. 

Drosophila: a Tale of regeneration with MYC. Serras F., Bellosta P. 
Front Cell Dev Biol. 2024 Jul 23;12:1429322. 

NOC1 is a direct MYC target, and its protein interactome dissects its activity in controlling nucleolar function. Manara V, Radoani M, Belli R, Peroni D, Destefanis F, Angheben L, Tome G, Tebaldi T, Bellosta P.
Front Cell Dev Biol. 2023 Dec 28;11:1293420.

Drosophila melanogaster as a model to study autophagy in neurodegenerative diseases induced by proteinopathies. Santarelli S, Londero C, Soldano A, Candelaresi C, Todeschini L, Vernizzi L, Bellosta P.
Front Neurosci. 2023 May 18;17:1082047. 

Reduction of nucleolar NOC1 leads to the accumulation of pre-rRNAs and induces Xrp1, affecting growth and resulting in cell competition. Destefanis F, Manara V, Santarelli S, Zola S, Brambilla M, Viola G, Maragno P, I. Signoria, Viero G, Pasini ME, Penzo M and Bellosta P.
J Cell Sci. 2022   Dec 1;135(23)

Myc as a Regulator of Ribosome Biogenesis and Cell Competition: A Link to Cancer. Destefanis F, Manara V, Bellosta P.  
Int J Mol Sci. 2020 Jun 5;21(11).

Glutamine Synthetase 1 Increases Autophagy Lysosomal Degradation of Mutant Huntingtin Aggregates in Neurons, Ameliorating Motility in a Drosophila Model for Huntington's Disease. Vernizzi L, Paiardi C, Licata G, Vitali T, Santarelli S, Raneli M, Manelli V, Rizzetto M, Gioria M, Pasini ME, Grifoni D, Vanoni MA, Gellera C, Taroni F, Bellosta P.
Cells. 2020 Jan 13;9(1):196.

Drosophila melanogaster as a model organism to study cancer growth. Mirzoyan Z, Allocca MT, Valenza MA, Sollazzo M, Grifoni D e Bellosta P.
Frontiers in Genetics. 2019 Mar 1;10:51.

Human Cancer Cells Signal Their Competitive Fitness Through MYC Activity. Di Giacomo S, Sollazzo M, de Biase D, Ragazzi M, Bellosta P, Pession A, Grifoni D.,
Sci Rep. 2017 Oct 3;7(1):12568.

The Stearoyl-CoA Desaturase-1 (Desat1) in Drosophila cooperates with Myc to Induce Autophagy and Growth, a Potential New Link to Tumor Survival. Paiardi C, Mirzoyan Z, Zola S, Parisi F, Vingiani A, Pasini ME, Bellosta P.
Genes (Basel). 2017 Apr 28;8(5).

Super-competitor status of Drosophila Myc cells requires p53 as a fitness sensor to reprogram metabolism and promote viability. de la Cova C, Senoo-Matsuda N, Ziosi M, Wu C, Bellosta P, Quinzii CM, and Johnston L.
Cell Metabolism 2014  19(3):470-83.

dMyc expression in the fat body affects DILP2 release and increases the expression of the fat desaturase Desat1, resulting in organismal growth. Parisi F, Riccardo S, Zola S, Lora C, Grifoni D, Brown L, and Bellosta P.
Dev Biol. 2013 379(1):64-75 F1000Prime.

Drosophila insulin and target of rapamycin (TOR) pathways regulate GSK3 beta activity to control Myc stability and determine Myc expression in vivo. Parisi F, Riccardo S, Daniel M, Saqcena M, Kundu N, Pession A, Grifoni D, Stocker H, Tabak E, Bellosta P.
BMC Biol. 2011 Sep 27;9:65.

dMyc functions downstream of Yorkie to promote the supercompetitive behavior of hippo pathway mutant cells. Ziosi M, Baena-López LA, Grifoni D, Froldi F, Pession A, Garoia F, Trotta V, Bellosta P, Cavicchi S, Pession A. PLoS Genet. 2010 Sep 23;6(9).

Identification of domains responsible for ubiquitin-dependent degradation of dMyc by glycogen synthase kinase 3beta and casein kinase 1 kinases. Galletti M, Riccardo S, Parisi F, Lora C, Saqcena MK, Rivas L, Wong B, Serra A, Serras F, Grifoni D, Pelicci P, Jiang J, Bellosta P.
Mol Cell Biol. 2009 Jun;29(12):3424-34. 

Myc interacts genetically with Tip48/Reptin and Tip49/Pontin to control growth and proliferation during Drosophila development. Bellosta P, Hulf T, Balla Diop S, Usseglio F, Pradel J, Aragnol D, Gallant P.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2005 Aug 16;102(33):11799-804.

Drosophila myc regulates organ size by inducing cell competition. de la Cova C, Abril M, Bellosta P, Gallant P, Johnston LA.
Cell. 2004 Apr 2;117(1):107-16. Cover

Lista completa delle pubblicazioni