Biomarcatori neurogenomici

Le malattie neuropsichiatriche sono disturbi altamente eterogenei e complessi, derivanti dall'interazione tra fattori ambientali e molteplici fattori di rischio. Nella maggior parte dei casi, sono numerosi i geni che contribuiscono alla fisiopatologia della malattia tramite varianti funzionali che possono alterare circuiti molecolari e pathways del sistema nervoso centrale (SNC).

Gli approcci genomici su larga scala stanno mostrando il loro potenziale per identificare i determinanti genetici chiave dei disturbi neuropsichiatrici e mettere in evidenza i presunti meccanismi funzionali alla base della suscettibilità alle malattie. Combinando approcci genomici e proteomici nei tessuti malati, è possibile cercare dei biomarcatori che possono aiutare a districare la complessità biologica delle malattie psichiatriche e identificare sottogruppi di pazienti omogenei in termini di prognosi e risposta ai farmaci.

Linee di ricerca

  • Biomarcatori genetici: uno dei nostri principali interessi è la comprensione del contributo di varianti comuni e rare al rischio di disturbi neuropsichiatrici e di fenotipi intermedi. Collaborazioni su larga scala, come il Consorzio Psychiatry Genomics (PGC), stanno aiutando a svelare la complessità di disturbi complessi come la schizofrenia, dove centinaia di loci contribuiscono alla suscettibilità alla malattia. Grazie all'adesione al consorzio, e in collaborazione con i membri del PCG, stiamo studiando l'associazione tra varianti di rischio e fenotipi molecolari o clinici. In collaborazione con il Psychiatry Consortium, Medicine Discovery Catapult (https://psychiatryconsortium.org/news/medicine-discovery-catapults-psych...), stiamo studiando uno dei principali fattori di rischio genetico per la depressione, NEGR1, come nuovo bersaglio terapeutico per la depressione. Stiamo anche studiando le basi genetiche dell'autismo, grazie alla nostra partecipazione al Network Italiano per l’Autismo (https://www.fondazioneitan.org/en/) e a finanziamenti della Simons Foundation Autism Research Initiative per un progetto sull'analisi integrativa di dati genomici e metagenomici (https://www.sfari.org/people/enrico-domenici/).
  • Genomica funzionale: stiamo coinvolti nello studio del controllo genetico dell'espressione genica nel cervello per chiarire le basi genetiche dei disturbi del SNC a livello molecolare. Integrando dati di trascrittomica con dati derivati ​​da studi di associazione genetica su larga scala, è possibile identificare dei candidati tra le varianti regolatorie che modulano l'espressione genica (eQTL). Stiamo collaborando con il CommonMind Consortium (www.commonmind.org), un consorzio pubblico-privato per la generazione e l’analisi di dati genomici su larga scala da soggetti con disturbi neuropsichiatrici.
  • Correlazione tra biomarcatori periferici e centrali: sulla base dell’evidenza di un cross-talk tra il cervello e i sistemi periferici, siamo impegnati nella ricerca di biomarcatori non invasivi che possano aiutare a ridurre la complessità fenotipica di disturbi neuropsichiatrici come depressione, schizofrenia e autismo, e aiutano a stratificare i pazienti in sottotipi biologicamente omogenei. In questo contesto, gli approcci proteomici e genomici stanno espandendo di ordini di grandezza il numero di ipotesi verificabili, consentendo l'identificazione di “signatures” molecolari invece che di singoli marcatori. Al fine di stabilire correlazioni tra marcatori periferici e centrali, nonché tra biomarcatori preclinici e clinici, stiamo portando avanti studi sia in collezioni cliniche che in modelli traslazionali di malattia.
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  • Enrico Domenici, PI
  • Samuele Cancellieri, postdoctoral fellow
  • Samuel Perini, postdoctoral fellow
  • Beatrice Dalpedri, studente di PhD (collaborazione con COSBI)
  • Matteo Pozzi, studente di PhD (collaborazione con FBK)
  • Vittorio Bontempi, studente MSc in Biotecnologie Molecolari e Cellulari

Candidati motivati per posizioni di dottorato, interessati all'applicazione di approcci genomici e computazionali su larga scala per lo studio dei meccanismi molecolari del SNC in condizioni sane e di malattia, sono incoraggiati a contattare il PI.

  • Fondazione Italian Autism Network, Verona, Italy
  • Simons Foundation Autism Research Initiative (SFARI), Simons Foundation
  • Fondazione The Microsoft Research – University of Trento Centre for Computational and Systems Biology (COSBI)
  • Psychiatry Consortium, Medicine Discovery Catapult UK
  • Giuseppe Jurman, Data Science for Health (DSH) Research Unit, FBK, Trento
  • Lucia Carboni, Department of Pharmacy and Biotechnology, University of Bologna, Italy
  • Alessandro Bertolino, Giulio Pergola, Psychiatric Neuroscience Group, University of Bari, Italy
  • Massimo Gennarelli, Department of Molecular and Translational Medicine, University of Brescia, Italy
  • Dheeraj Malhotra, Neuroscience Discovery, Roche, Basel, Switzerland
  • Pat Sullivan, Departments of Genetics and Psychiatry, University of North Carolina at Chapel Hill, USA and Department of Medical Epidemiology and Biostatistics, Karolinska Institute, Sweden, and the Psychiatry Genomics Consortium
  • Panos Roussos, Division of Psychiatric Genomics, Mount Sinai, NY, USA  and the CommonMind Consortium
  • Mette Peters and Solly Sieberts, Sage Bionetworks, Seattle, USA
  • Carla Barbosa Nonino, Universidade de São Paulo, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto