Tecnologie avanzate di editing del genoma

Le tecnologie di editing del genoma stanno trasformando la scienza medica e ridefinendo gli approcci terapeutici per un ampio spettro di malattie, tra cui malattie genetiche, cancro e malattie infettive.

Nel nostro laboratorio lavoriamo allo  sullo sviluppo di nuove tecnologie di editing del genoma, identificando nuove nucleasi RNA-guidate e migliorando la loro funzione nelle cellule di mammifero attraverso l'evoluzione diretta e l'ingegneria genetica. Questi progetti ci permettono di scoprire i fattori molecolari chiave che determinano un editing genomico efficiente e preciso nelle cellule di mammifero. Le nostre scoperte si traducono in applicazioni terapeutiche attraverso l’integrazione di tecnologie avanzate di editing del genoma con sistemi di somministrazione ottimizzati. Il secondo - e non meno importante obiettivo - consiste nello sviluppo di strategie di terapia genica per la fibrosi cistica attraverso lo sviluppo di tecniche di editing del genoma e di nuovi strumenti di somministrazione.

Linee di ricerca

  • Analisi metagenomica per la scoperta di una vasta gamma di nucleasi programmabili dirette da RNA
    In collaborazione con il Laboratorio di Metagenomica Computazionale siamo alla ricerca di nuove nucleasi RNA-guidate per migliorare l'editing del genoma per il trattamento delle malattie genetiche. La scoperta di nuovi strumenti è fondamentale per superare le attuali limitazioni nelle applicazioni terapeutiche. Tra le limitazioni c’è l’inefficienza del trasporto delle molecole per l’editing causato dalle grandi dimensioni molecolari degli strumenti di editing del genoma attualmente in uso e dalla gamma ristretta di bersagli genomici, dovuta alla specificità di sequenza delle proteine RNA-guidate. Il successo dell'editing del genoma per le applicazioni terapeutiche dipende dall'espansione della varietà di strumenti di editing del genoma per affrontare la complessità della terapia genica in un'ampia gamma di malattie.
  • Ottimizzazione degli strumenti di editing del genoma per applicazioni di editing del genoma in cellule di mammifero 
    La maggior parte degli strumenti di editing del genoma proviene da procarioti (batteri e archea) e richiede un adattamento della funzionalità nell'ambiente nucleare eucariotico. Nel nostro laboratorio abbiamo sviluppato una piattaforma di evoluzione diretta negli eucarioti che migliora la specificità e l'efficienza degli strumenti di editing del genoma. Questo approccio è integrato da un'ingegneria molecolare basata sull'analisi strutturale delle proteine e dell'RNA a esse associato. Le conoscenze acquisite, grazie a questi processi di ottimizzazione, sono fondamentali per la comprensione della biologia delle nucleasi RNA-guidate e accelereranno lo sviluppo di strumenti di editing del genoma di prossima generazione.
  • Terapia genica per la fibrosi cistica 
    La fibrosi cistica (FC) è una delle più comuni malattie ereditarie letali, che colpisce oltre 160.000 pazienti in tutto il mondo. Sebbene i trattamenti farmacologici abbiano migliorato la salute e la qualità della vita di molte persone affette da FC, queste terapie non sono curative e spesso comportano effetti collaterali. Inoltre, un sottoinsieme di mutazioni della FC rimane non trattabile con i farmaci attuali. Il nostro laboratorio si dedica allo sviluppo di strategie per correggere le mutazioni della FC sia su base individuale che attraverso un approccio universale “una strategia per tutti”. Inoltre, ci concentriamo sullo sviluppo di sistemi di somministrazione genetica efficienti per consentire una cura definitiva sicura ed efficace.
  • Anna Cereseto, PI
  • Ilaria Bonuzzi, dottoranda
  • Enrica Brugnara, borsista post-laurea
  • Matteo Ciciani, studentessa Post Doc
  • Alessio Conci, studente Post Doc
  • Elena Gurrieri, studentessa Post Doct
  • Eyemen Kheir, studente Post Doc
  • Giulia Maule, studentessa Post Doc
  • Federica Marelli, studentessa Post Doc
  • Daniele Menghini, borsista post-laurea
  • Pau Marin Escudero, dottorando
  • Giulia Vittoria Ruta, studentessa Post Doc
  • Alice Setti, Lab Manager
  • Marta Stancampiano
  • Alessandro Umbach, studente Post Doc
  • Marta Zoccheddu, dottoranda
  • Francesca Zerbini, Program Manager
  • Marianne Carlon, KU Leuven, Belgium
  • Luis Galietta, TIGEM, Italy
  • Giuseppe Ronzitti, Genthon, France
  • Gloria Gonzales Aseguinolaza,  Cima Universidad de Navarra, Spain
  • MyBET - Funding Italian for Science – Italian Ministry of University and research
  • AAVolution - European Commition for Innovatioan (EIC)
  • GenDel-CF Italian Cystic Fibrosis Fundation
  • GET-IN European Commission (MSCA Doctoral Network)