INTELLI-MI – Tecnologie Intelligenti per la Medicina di Innovazione

Titolo: INTELLI-MI – Tecnologie Intelligenti per la Medicina di Innovazione

Bando: Finanziamento di progetti di ricerca e sviluppo realizzati dalle Reti Innovative Regionali e dai Distretti Industriali (DGR n. 729 del 26 giugno 2024)

Durata: 31 mesi

Responsabile scientifico: Prof. Stefano Moro

Budget totale: 32.000 €

Abstract:
INTELLI-MI si focalizza sull’utilizzo delle Tecnologie Intelligenti hardware e software nel settore Health. Il progetto mira a potenziare ed efficientare tale settore con l’applicazione delle tecnologie abilitanti di Industria 4.0 mediante la realizzazione di Sistemi Intelligenti che coprono l’intero spettro dal “micro” (omiche, biologia molecolare), al “macro” (sistemi informativi, robotica). Le tecnologie intelligenti sviluppate in INTELLI-MI saranno gli elementi costitutivi per la realizzazione di un backbone end-to-end, solido, affidabile, efficiente, aperto e flessibile a supporto delle diverse fasi di progettazione, caratterizzazione, validazione e prototipazione dei processi in ambito biomedicale e sanitario.
INTELLI-MI è interdisciplinare, coinvolgendo sia le scienze dure (fisica, matematica), che le scienze applicate (informatica, ingegneria), le scienze biologiche (omiche, biologia molecolare, chimica farmaceutica), e le scienze umane (diritto), riproducendo il contesto operativo del settore target. L’infrastruttura realizzata includerà tecnologie informatiche, fisiche, matematiche, chimiche e ingegneristiche, opportunamente declinate in ambito eHealth. La struttura del progetto si basa sull’approccio bottom-up, che a partire dalle scienze di base (fisica, biologia, biologia molecolare), che si istanziano nella Bio-Informatica e nelle Bio-Tecnologie, passa per la Bio-Fisica e la Bio-Ingegneria, che si collocano al successivo livello tecnologico, per arrivare alla realizzazione di sistemi hardware e software per specifiche applicazioni. Substrato comune a tutti gli ambiti di intervento sono le metodologie abilitanti proprie dell’Information & Communication Technologies (ICT), e dell’AI, da intendersi in senso lato, ovvero come superset che include le diverse declinazioni della Machine Learning (ML), Deep Learning (DL) e metodi classici di analisi dei dati, che intervengono quali strumenti imprescindibili a supporto delle attività in tutti gli ambiti dal “micro” al “macro”. Complessivamente, INTELLI-MI contribuirà significativamente all’avanzamento del SOA a livello scientifico, all’efficientamento e all’introduzione di nuove funzionalità in ambito Bio- e alla sostenibilità, mediante la costituzione di un ecosistema di tecnologie intelligenti su cui far crescere la prossima generazione di sistemi intelligenti in ambito Health.

Sito del progetto: www.tech4life.it

  Lipid Droplets and mitochondria: friends or foes in metabolic syndrome?

Titolo: Lipid Droplets and mitochondria: friends or foes in metabolic syndrome?

Bando: Fondazione Cariparo – Progetto di Eccellenza 2024

Durata: 3 anni

Responsabile scientifico: Prof.ssa Marisa Brini

Budget totale: 399.300 €

Abstract:
Obesity has a high clinical impact on human health given its associated complications such as type 2 diabetes mellitus and cardiovascular diseases that predicate the onset of metabolic syndrome. In conditions of energy excess, adipose tissue undergoes expansion through both adipocyte hyperplasia and hypertrophy. Lipid droplets (LDs) are the primary lipid storage and act as hubs for lipid metabolism and signaling. Their pivotal role extends to influencing cellular metabolism by interacting with various organelles, particularly mitochondria (MT). Along with mass enlargement, adipocytes develop biochemical and metabolic abnormalities also linked to MT damage. Dysfunctional adipocytes act as “immune” cells producing inflammatory cytokines, recruiting macrophages, and promoting a systemic chronic low-grade inflammatory status. Several studies, mainly performed on liver, have revealed that LDs-MT association increases upon high fat diet and inflammation conditions. The precise mechanisms determining the metabolic signature to the LDs-associated MT and the dysfunctions that result from unbalanced proportions of peridroplet and cytosolic MT remain to be explored. In this project we propose to undertake a comprehensive study to investigate the LDs-MT interactions in adipocytes, leveraging both 3T3-L1 cells and mouse or human primary cultures. We aim to mimic metabolic alterations observed in obesity such as hyperglycemia and high free fatty acids/triglycerides, alongside inflammatory stimuli. The role of adipocytes/macrophages crosstalk and the possibility that the modulation of mitochondrial Ca2+ handling could represent a valuable target for mitigating the inflammatory response in dysfunctional adipocytes will be investigated with a specific focus on its impact on LDs-MT contacts. Understanding the roles and mechanisms governing MT tethering to LDs could offer new points of intervention in metabolic diseases, potentially paving the way for innovative therapeutic strategies.

  Trattamento di carcinoma della mammella con linfociti T specifici attivati con materiali nanoparticellari (TALISMAN)

Titolo: Trattamento di carcinoma della mammella con linfociti T specifici attivati con materiali nanoparticellari (TALISMAN)

Bando: Ministero delle Imprese e del Made in Italy - Accordi di Innovazione D.M. 31 Dicembre 2021 e D.D. 14 Novembre 2022

Durata: 3 anni

Responsabile scientifico: Stefano Salmaso

Budget totale: 1.550.000 €

Abstract:
Il progetto è diretto allo sviluppo di una tecnologia appartenente all'ambito delle Tecnologie delle scienze della vita. Il progetto riguarda la seguente Area di Intervento: strumenti, tecnologie e soluzioni digitali per la salute e l'assistenza, compresa la medicina personalizzata. Nell'ambito di tale Area di Intervento il progetto è diretto allo sviluppo delle seguenti linee generali: Strumenti integrati, tecnologie, dispositivi medici, immaginografia medica, biotecnologia, nanomedicina e terapie avanzate (comprese terapia cellulare e genica), e soluzioni digitali per la salute umana e l'assistenza, tra cui IA, soluzioni mobili e telemedicina; affrontare al contempo, ove opportuno e sin dalle fasi iniziali, gli aspetti connessi a una produzione efficiente in termini di costi al fine di ottimizzare la fase di industrializzazione e il potenziale di innovazione per arrivare a un prodotto medicinale accessibile;

  GlioCure - Targeting Multiple Arms of Glioblastoma Immunity with Hybrid Polymer-based Nanomedicine

Titolo: Targeting Multiple Arms of Glioblastoma Immunity with Hybrid Polymer-based Nanomedicine (GlioCure)

Bando: Supporting TAlent in ReSearch@University of Padua STARS@UNIPD 2023

Durata: 30 mesi

Responsabile scientifico: Alessio Malfanti

Importo finanziato: 175.000 €

Abstract:
While cancer immunotherapy has revolutionized the treatment ofvarious malignancies, an open challenge in the field remains: how to sensitize poorly immunogenic tumors to achieve optimal therapeutic outcomes and minimize side effects?
This concept is particularly critical in glioblastoma (GBM), where complex immune reactions need to be triggered. GBM is well-known as an immunologically "cold" tumor, with a low mutational burden and lack of infiltrating immune effector cells, which supports a negligible immune response. Current methodologies are challenged by anatomical barriers (the blood-brain barrier) and the inherent complexity, extraordinary heterogeneity, and high invasive/proliferative rate of GBM. Even given the progress of immunotherapy, GBM remains an unmet clinical need. Expanding on the current understanding of GBM immunotherapy, I aim to integrate immunostimulatory and immunomodulatory approaches into a flexible hybrid polymer-conjugate nanomedicine that encompasses complementary properties to simultaneously target multiple arms of systemic and local GBM immunity. I intend to use an innovative immunotherapeutic approach using tailored polymer therapeutics that function as a nanocarrier and interfere within tumor-host interaction. I will significantly expand the repertoire of current nanomedicine by chemical modifications of stabilized self-assembled hyaluronic acid constructs with polylysine conjugated with tumor-associated antigens and immunomodulatory agents. This groundbreaking approach will allow the exploration of immune cell interactions at local and systemic levels to promote the enhanced activation of the immune system to "heat" GBM at an immunological level, addressing problems related to heterogeneity. GlioCure aims to develop a novel generation of polymer therapeutics that will support the advancement of immunotherapy as a GBM treatment, offering translational nanomedicine solutions to unmet clinical needs.

  Vimentin-G-quadruplex repeats complexes as innovative therapeutic target to control cancer Progression

Titolo: Vimentin-G-quadruplex repeats complexes as innovative therapeutic target to control cancer Progression

Bando: AIRC Investigator Grant IG 2021 – Id. 26474

Durata: 48 mesi

Responsabile scientifico: Prof.ssa Claudia Sissi

Budget totale: 446.000 €

Abstract:
Vimentin is a intermediate filament protein with mechanical and signaling functions. It is well-stated that their combinations ultimately supports epithelia to mesenchymal transition (EMT) and the progression of epithelial cancer cells. It derives that vimentin has been considered an attractive target for anticancer therapy. However, it appeared as undruggable due to its multifaceted structural and functional features and, now-a-days no drugs have been identified to target it. 

Link sito AIRC

  Titolo: Mapping the natural course of comorbid bipolar disorder via integration of multimodal data (MapCoBD)

Titolo: Mapping the natural course of comorbid bipolar disorder via integration of multimodal data (MapCoBD)

Bando: PNRR M6/C2_CALL 2023

Durata: 24 mesi (dal 01/07/2024 al 30/06/2026)

Responsabile scientifico: Stefano Comai

Importo finanziato: 176.342,00 €

Abstract:
Il progetto MapCoBD si propone di mappare l'evoluzione clinica del disturbo bipolare analizzando l'impatto di comorbidità comuni come l'ADHD e il disturbo borderline di personalità. Attraverso uno studio osservazionale di dodici mesi su centocinquanta pazienti, i ricercatori monitoreranno i cambiamenti nei sintomi dell'umore, nelle funzioni cognitive e nei parametri biologici. I dati raccolti includeranno scansioni cerebrali, biomarcatori infiammatori e analisi molecolari per identificare le basi biologiche dell'instabilità psichica. L'obiettivo finale è utilizzare l'apprendimento automatico per creare modelli statistici capaci di prevedere le traiettorie della malattia in contesti clinici reali. Questa indagine integrata punta a migliorare la comprensione della eterogeneità del disturbo e a perfezionare i percorsi di cura personalizzati.

  MYPLACE - Biodiversity and bioprospecting of fungal endophytes from the Antarctic plant Colobanthus quitensis: a focus on mycoviruses

Titolo: Biodiversity and bioprospecting of fungal endophytes from the Antarctic plant Colobanthus quitensis: a focus on mycoviruses (MYPLACE)

Bando: Programma Nazionale di Ricerca in Antartide - Bando PNRA 2022, Decreto direttoriale 8 aprile 2022, n. 614 - linea di intervento E - Progetto codice PNRA0000054

Durata: 2 anni (01/05/2024 al 30/04/2026) Prorogato fino al 30/10/2026

Responsabile scientifico: Patrizia Polverino de Laureto

Budget totale: 49.155,00 €

Abstract:
Antarctica is a largely untouched environment, and studying its life forms has been a significant research focus for many years. Organisms in Antarctica have adapted to extreme conditions. The Maritime Antarctic, especially the Antarctic Peninsula, is home to two unique flowering plants: Deschampsia antarctica and Colobanthus quitensis, which have adapted well to cold temperatures. The interaction with microorganisms, particularly fungi, increases plant resistance to various stresses and can affect ecological dynamics. Fungi play vital roles in ecosystems by colonizing plant roots and shoots, leading to beneficial interactions that enhance plant growth and stress tolerance. Mycoviruses may also influence these plant-fungus relationships. The project will investigate the diversity of microbiota in C. quitensis through modern omics techniques and identify new fungal endophytes. It will also explore their associated viromes and extract metabolites for bioprospecting, aiming for important advancements in the field.

  Lactate-Mediated Crosstalk Between Medulloblastoma and the Tumor Microenvironment as a Driver of Ferroptosis Resistance

Titolo: Lactate-Mediated Crosstalk Between Medulloblastoma and the Tumor Microenvironment as a Driver of
Ferroptosis Resistance

Bando: Mia Neri Foundation Call for Research Project Proposals - 2025 edition

Durata: 2 anni (dal 01/01/2026 al 31/12/2027)

Responsabile scientifica: Roberta Bortolozzi

Budget totale: 100.000 €

Abstract:
Il medulloblastoma è il tumore cerebrale maligno più frequente nei bambini. È molto aggressivo e tende a ripresentarsi anche dopo le cure. Oggi, circa un terzo dei pazienti non risponde in modo duraturo alle terapie disponibili, perciò è necessario trovare nuovi approcci terapeutici. Negli ultimi anni la ricerca ha dato molta importanza allo studio del microambiente tumorale, scoprendo che le cellule cancerose sono in grado di riciclare alcune sostanze scartate dalle cellule sane circostanti per produrre energia e sostenere processi fondamentali per sopravvivere alle terapie. Nel nostro laboratorio abbiamo scoperto che il #lattato prodotto da alcune cellule del cervello, come gli astrociti, può proteggere le cellule di medulloblastoma dalla ferroptosi, una forma di morte cellulare che potrebbe essere usata come arma contro i tumori più difficili da trattare. Il progetto studierà in dettaglio questo scambio metabolico tra tumore e astrociti. Per fare questo, creeremo in laboratorio dei modelli tridimensionali che mimino l’interazione tra la massa tumorale e l’ambiente circostante che andremo poi a studiare utilizzando tecniche avanzate di analisi cellulare e tecnologie multiomiche. L’obiettivo è scoprire nuove vulnerabilità metaboliche del medulloblastoma che potrebbero essere sfruttate per nuove strategie terapeutiche sempre più mirate ed efficaci per i bambini affetti da questo tumore.

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