Grazie a tecnologie sempre più avanzate, negli ultimi anni si è assistito ad un impressionante ritmo di crescita nelle scoperte scientifiche in campo biomedico. I traguardi della scienza di base pongono la sfida di portarne il potenziale innovativo in clinica, a beneficio dei pazienti. Salvo eccezioni, questo processo è lungo e complesso. La Medicina traslazionale parte da una rilevante domanda clinica, posta agli scienziati in laboratorio, o da un'intuizione della ricerca di base, che condividano l'obiettivo di portare in clinica efficaci ripercussioni in ambito diagnostico e terapeutico. A futuri/e ricercatori e ricercatrici sono perciò richieste adeguate competenze dottrinali e metodologiche; è inoltre necessario uno sforzo per eliminare le lacune di comunicazione tra scienziati e clinici.
Il Dottorato di Ricerca in Scienze Biomediche e Medicina Traslazionale si rivolge a laureati e laureate provenienti da diversi background disciplinari, con viva motivazione ad affrontare tematiche di ricerca sperimentale avanzata in ambito biomedico preclinico o clinico. Principi fondanti del Corso sono: un approccio culturale multidisciplinare alla formazione nelle scienze biomediche e l'intento di promuovere la capacità di integrazione tra ricerca preclinica e clinica. Obiettivi generali sono produrre nuove conoscenze sulla fisiopatologia delle malattie, identificare biomarcatori utili per la diagnosi e bersagli per lo sviluppo di farmaci innovativi, e potenziarne il trasferimento alle scienze mediche.
Il corso è articolato in tre curricula: Neuroscienze; Immunologia e Oncologia; Farmacologia e Microbiologia. Pur nella loro specificità, i curricula formativi sono fortemente integrati tra loro.
Il percorso formativo prevede attività di ricerca avanzata e attività didattica di alta formazione. Quest'ultima include: corsi caratterizzanti e funzionali alla ricerca; corsi di interesse trasversale ai dottorati del Dipartimento; corsi a carattere generale e interdisciplinare offerti a tutti i dottorati di Ateneo; seminari a carattere internazionale.
Il corso incoraggia la mobilità dei dottorandi e dottorande, favorendo periodi di frequenza presso Atenei, Enti di ricerca o Aziende all'estero, individuati in base all'attinenza con il proprio progetto di ricerca, alla necessità di acquisizione di nuove tecniche o alle proprie aspettative di evoluzione professionale.
E' inoltre incoraggiata la partecipazione attiva di dottorandi e dottorande a workshop, summer school, congressi nazionali o internazionali funzionali ai propri specifici programmi di ricerca.
Nell’ottica della medicina traslazionale, il curriculum di Farmacologia e Microbiologia prende spunto da una domanda clinica, per indagare i meccanismi fisiopatologici delle malattie e individuare nuovi bersagli farmacologici e biomarcatori per la diagnosi e il monitoraggio della terapia. Le strutture e piattaforme tecnologiche dipartimentali forniranno supporto per i modelli animali, gli studi cellulari e molecolari, di analisi d’immagine, di proteomica, metabolomica e bioenergetica cellulare. In ambito farmacologico la finalità è sviluppare, caratterizzare e validare, tramite studi preclinici in vitro e/o in vivo, nuovi farmaci, nutraceutici o composti bioattivi potenzialmente utili ai fini terapeutici, con possibile evoluzione in studi clinici. In particolare, il percorso formativo comprende lo studio di malattie croniche dell’invecchiamento, endocrino-metaboliche, neurologiche, psichiatriche, cardiovascolari, oculistiche, o di origine infettiva.
In ambito microbiologico il percorso formativo prevede un’attività di ricerca basata sullo studio dell’attività biologica, in particolare anti-angiogenica ed anti-proliferativa, di proteine e peptidi di origine virale, su cellule umane derivate da diversi organi e tessuti. Il fine è identificare i meccanismi molecolari alla base della capacità delle proteine virali di modulare le attività biologiche e la funzionalità delle cellule bersaglio. L’approccio di modellistica computazionale è applicato per sviluppare, mediante “drug discovery” e “drug repurposing”, molecole capaci di mimare le attività biologiche delle proteine virali con finalità terapeutiche. Un secondo filone di ricerca è basato sullo studio dell’interazione virus-ospite. In tale ambito, le attività sperimentali prevedono: l’isolamento, coltura ed espansione di virus di interesse medico; identificazione dei recettori cellulari e delle vie del segnale attivate dai diversi virus; viluppo e studio di farmaci antivirali mediante modellistica computazionale.
Il Curriculum Neuroscienze prevede lo studio a livello cellulare e molecolare delle malattie neurologiche, psichiatriche, neurodegenerative e del neurosviluppo, con l’obiettivo di caratterizzarne i meccanismi fisiopatologici e mettere a punto nuove strategie terapeutiche. Oltre ai modelli sperimentali classici, basati su studi in vitro e/o in modelli animali di malattia (roditori e zebrafish) caratterizzati anche dal punto di vista comportamentale, vengono utilizzati modelli sperimentali innovativi paziente-specifici (neuroni e glia derivati da cellule staminali pluripotenti indotte, organoidi) e approcci tecnologicamente avanzati, quali la microscopia confocale con analisi di immagine in vitro e in vivo, le tecnologie di proteomica, trascrittomica, e bioenergetica cellulare.
Le competenze dei docenti in ambito clinico e diagnostico completano il percorso formativo con una visione critica degli aspetti traslazionali delle conoscenze prodotte.
Il curriculum Oncologia e Immunologia è focalizzato allo studio dei meccanismi responsabili della progressione dei tumori e dell’attivazione del sistema immunitario in condizioni patologiche quali autoimmunità e infiammazione sterile.
Nell’ambito della oncologia sperimentale vengono approfonditi aspetti funzionali della biologia di base della cellula tumorale quali la crescita/proliferazione, il metabolismo energetico, l’angiogenesi, l’invasività e la disseminazione metastatica come determinanti della progressione dei tumori solidi ed ematologici. A questi aspetti viene associato lo studio di nuovi approcci terapeutici e dei meccanismi di resistenza delle cellule tumorali alle terapie convenzionali.
Nell’ambito prettamente immunologico l’interesse principale è centrato sulla comprensione dei meccanismi che portano all’attivazione della cosiddetta “infiammazione sterile”, ovvero causata da stimoli prodotti dall’organismo stesso in seguito a danno cellulare o alterazioni genetiche, potenzialmente prodromica allo sviluppo di patologie infiammatorie croniche e autoimmuni. Il modello utilizzato sono popolazioni cellulari primarie separate dal sangue di donatori sani o pazienti, oppure differenziate da precursori circolanti, analizzate per la loro capacità di produrre mediatori infiammatori e attivare i linfociti T, ma anche per i cambiamenti nel loro metabolismo energetico e nell’assetto fenotipico, trascrizionale ed epigenetico con approcci single-cell e “–omici”.
Lo stretto legame tra oncologia e immunologia trova la sua applicazione nella ”immuno-oncology”. In questo ambito vengono approfonditi gli aspetti della tumorigenesi associata all’infiammazione e lo studio del microambiente tumorale, da un lato per meglio comprendere i meccanismi legati all’immuno-evasione nel contesto tumorale e dall’altro per migliorare gli approcci di immunoterapia in ambito oncologico.