1. Progetto Costituzione di una rete regionale di laboratori per gli approcci di biologia sistemica nelle malattie umane (BISIMANE)

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1 1. Progetto Costituzione di una rete regionale di laboratori per gli approcci di biologia sistemica nelle malattie umane (BISIMANE) Progetto finanziato dalla Regione Puglia per un importo di dei quali al CARSO ,00. Il CARSO partecipa con un cofinanziamento di ,00. Durata del progetto: 24 mesi. Unità di ricerca: Dipartimento Emergenza Trapianti d Organo - Università di Bari Dipartimento Scienze Matematiche - Università di Bari Bioagromed - Università di Foggia Consorzio CARSO Istituto Nazionale di Fisica della Materia - C.N.R. 1 / 5

2 Imprese partecipanti: Apuliabiotech S.c.r.l. Extrasolution S.r.l. È stata costituita una rete di laboratori. 1) Biobanca dedicata al collezionamento dei campioni biologici (cellule, tessuti, sangue, liquidi biologici). Essa è collegata ad un database che contiene tutte le informazioni demografiche, cliniche e laboratoristiche, opportunamente criptate, corredate di consensi informati e sottoscritti dai pazienti che hanno fornito i campioni biologici. Medici e biologi contribuiscono all allestimento e conservazione dei campioni ed al mantenimento della Biobanca. 2)Piattaforma Tecnologica di Genomica costituita da una piattaforma Illumina allocata presso il Consorzio CARSO 3) Piattaforma di Trascrittomica La piattaforma può essere utilizzata per gli stessi scopi anche in campo agro-alimentare e zootecnico utilizzando le specifiche banche dei due settori. Biologi molecolari, biostatistici e bioinformatici contribuiscono all uso della piattaforma tecnologica ed allo sviluppo dei risultati. 4)Piattaforma Tecnologica di Proteomica comprende apparecchiature per l analisi del proteoma, 2 / 5

3 dall elettroforesi differenziale in gel (DIGE) alla spettrometria di massa (SELDI-TOF/MS e MALDI-TOF/MS). Chimici, biologi molecolari e bioinformatici contribuiscono all uso della piattaforma tecnologica per lo studio e l analisi dei profili di espressione proteica di campioni biologici per l identificazione delle proteine e la caratterizzazione delle loro modificazioni post-traduzionali (PTMs). 5)Piattaforma Tecnologica di Metabolomica è costituita dalla risonanza magnetica nucleare spettroscopica dedicata allo studio dei metaboliti presenti nel siero, urine, liquido sinoviale, liquido cefalorachidiano. 6)Laboratorio di Biostatistica e Bioinformatica per lo studio della Biologia dei Sistemi che cerca di collegare tra loro tutti i dati che provengono dalle piattaforme al fine di approfondire e conoscere i processi fisiologici del nostro corpo umano ed i differenti processi patologici che sono coinvolti nelle diverse malattie. SVILUPPO DELLA RETE. 1)La proposta progettuale BISIMANE desidera unificare le biobanche attualmente presenti nell ambito del Dipartimento Emergenza e Trapianto Organi (DETO), in una Biobanca centralizzata e monitorata. In Italia solo pochissime strutture pubbliche sono riuscite a creare biobanche ben organizzate. Nella gran parte dei casi si tratta di collezioni di campioni biologici messi insieme dai ricercatori a titolo individuale o da piccoli gruppi. Queste raccolte spontanee scontano la carenza di personale specializzato e di fondi insufficienti per adeguare gli impianti e garantire la qualità, lo stoccaggio dei campioni in sicurezza, la loro distribuzione e la gestione informatizzata dei dati. Attualmente, anche nell ambito del DETO, le singole Sezioni dispongono di raccolte di campioni biologici realizzate dai ricercatori a titolo individuale. Sulla base di queste premesse, si intende costituire una Biobanca Dipartimentale che integri quelle già presenti nelle singole sezioni al fine di standardizzare, ottimizzare e garantire alti livelli di qualità e sicurezza di conservazione dei campioni biologici. 2)La Piattaforma tecnologica di Genomica e Trascrittomica sarà allestita, per la prima volta, nel DETO dell Università di Bari. Ciò permetterà di realizzare studi sui polimorfismi genici, già in 3 / 5

4 parte sviluppati dai ricercatori dello stesso Dipartimento presso altre istituzioni localizzate nel Nord Italia, ed anche di programmare studi sull espressione genica in cellule circolanti e tessuti patologici. Questi ultimi aspetti coinvolgono da anni i ricercatori del DETO con pubblicazioni già apparse su riviste internazionali. 3)L Aggiornamento della Piattaforma tecnologica di Proteomica, presente nel Centro Interdipartimentale Bioagromed dell Università di Foggia, potenzierà lo studio dei profili di espressione proteica dei campioni biologici di interesse (siero, urine, saliva, terreni di coltura cellulare ed estratti cellulari) ed aumenterà l affidabilità dei risultati. 4)L Aggiornamento della Piattaforma tecnologica di Metabolomica presente nel Consorzio CARSO (Valenzano) realizzerà, mediante tecniche di risonanza magnetica nucleare (NMR) multidimensionali e multinucleari, pattern specifici relativi ai metaboliti presenti in una pluralità di fluidi biologici 5)L allestimento in Puglia, per la prima volta, di un Laboratorio integrato di Biologica Sistemica promuoverà e favorirà ricerche multidisciplinari tra ricercatori operanti nei settori strategici della Medicina e Chirurgia, Genetica Molecolare, Biologia, Biostatistica e Bioinformatica, Biochimica, con l obiettivo di meglio comprendere le basi genetiche e genomiche di patologie complesse. L approccio integrato alla biologia è diretto allo studio delle connessioni, delle mutue variazioni e delle dinamiche tra le parti. Per il raggiungimento di tali ambiziosi traguardi è necessario l utilizzo di moderne tecnologie ad alto rendimento, che sono in grado di analizzare le mutazioni, i livelli di espressione ed i prodotti proteici relativi a decine di migliaia di geni simultaneamente. Tali tecnologie consentono di ottenere un impronta digitale a livello cellulare e molecolare dello stato di tessuti ed offrono una opportunità unica di affrontare il problema della diagnosi, prognosi e trattamento di patologie complesse come i tumori da un punto di vista quantitativo piuttosto che qualitativo. In conclusione, è stata creata una Rete Regionale di Laboratori costituita da piattaforme ad alta tecnologia che vede la collaborazione di molti ricercatori sul territorio pugliese in grado di studiare la Biologia dei Sistemi nel campo della salute umana. Un argomento di notevole interesse, oggi, anche per l Unione Europea che ha incluso questo topic nel 7 Programma Quadro. Il network pugliese potrà partecipare al 3 bando dell UE per i progetti di Systems Biology. 4 / 5

5 Lo stesso network tecnologico potrà fornire informazioni di elevato contenuto scientifico nel campo agroalimentare e zootecnico perchè il patrimonio genico (DNA ed RNA) con i suoi prodotti (proteine e metaboliti) è presente anche nelle piante e negli animali. 5 / 5