Il Dottorato di Ricerca in Scienze Biomediche e Medicina Traslazionale ha l’obiettivo di fornire una solida formazione culturale nelle scienze biomediche. Approcci metodologici avanzati, applicati in un contesto multidisciplinare, consentono di acquisire nuove conoscenze sulla fisiopatologia delle malattie, da traslare in nuove procedure diagnostiche e strategie terapeutiche.
Il dialogo e lo scambio di conoscenze tra dottorandi e dottorande impegnati/e nella ricerca di base e nella ricerca clinica, e l’ampia rappresentanza di settori scientifico-disciplinari nel Collegio Docenti garantiscono il dialogo e l’integrazione alla base dell’interdisciplinarietà. In questo contesto si inseriscono, con specifiche peculiarità, i tre curricula formativi.
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.