Medicina Rigenerativa
Il nostro laboratorio ha studiato il ruolo delle vescicole extracellulari (EV), prodotte da cellule staminali e progenitori cellulari da diverse sorgenti (midollo osseo, fegato, rene) nella rigenerazione tissutale. Abbiamo stabilito che le EV derivate da cellule stromali mesenchimali (MSC) midollari sono capaci di mimare l’effetto pro-rigenerativo delle cellule da cui derivano, in diversi modelli animali di danno renale acuto. Nello stesso modo, le EV isolate da altre fonti cellulari, come dai progenitori endoteliali circolanti, cellule staminali epatiche, cellule staminali adipocitarie, hanno proprietà pro-rigenerative in vivo.
Progetti
- Caratterizzazione del contenuto delle EV, con particolare attenzione al contenuto in miRNA. Più in dettaglio, vorremmo chiarire il coinvolgimento e il ruolo di specifici miRNA presenti nelle EV, nell’effetto pro-rigenerativo delle EV.
- Definire quale popolazione di EV prodotte dalle cellule staminali o dai progenitori cellulari ha la più alta capacità rigenerativa ed incrementare nelle EV il livello degli RNA coinvolti nell’effetto rigenerativo utilizzando diverse tecniche.
Il nostro laboratorio è stato in grado di identificare diverse popolazioni di cellule staminali e progenitori cellulari residenti nel rene umano adulto. In particolari per primi abbiamo identificato le cellule CD133+ nel compartimento tubulare e nella papilla renale, e una popolazione di cellule mesenchimali stromali residente nei glomeruli.
Progetti:
- Valutare il ruolo dei component bioattivi prodotti dalle diverse cellule staminali, con particolare attenzione alle EV, in diversi modelli animali di danno renale acuto e cronico;
- Valutare l’effetto delle EV prodotte dai progenitori renali adulti ed indotti, sulle cellule staminali residenti e sull’attivazione dei cambiamenti epigenetici coinvolti nella rigenerazione tissutale.
Noi miriamo all’identificazione di marcatori urinari di rigenerazione renale dopo danno. Abbiamo visto che le EV urinarie ottenute da soggetti sani esprimono il CD133 e che questo viene perso in pazienti con danno renale cronico terminale e in pazienti che hanno subito trapianto renale, per poi aumentare nuovamente.
Progetti:
- Studiare la presenza di marcatori di superficie, proteine e miRNA nelle vescicole urinarie che potrebbero predire il danno e/o la rigenerazione tissutale dopo danno renale tubulare e glomerulare.
- EV derivate da tumore. Dopo gli studi sull’isolamento e la caratterizzazione di cellule staminali tumorali da carcinomi renali e mammari, noi abbiamo focalizzato la nostra attenzione sulle EV derivate da tumore e sul loro ruolo nella modulazione del microambiente tumorale. Questi studi, condotti in modelli di crescita tumorale in vitro ed in vivo, sono importanti per meglio capire il meccanismo di progressione tumorale e la resistenza alle terapie. Cellule tumorali e cellule stromali possono comunicare tra loro attraverso il rilascio delle EV, al fine di stabilire nicchie tumorali e promuovere la crescita, l’invasività e la progressione tumorale attraverso l’induzione della riprogrammazione epigenetica delle cellule. In particolare, abbiamo dimostrato che le EV derivate dalle cellule staminali di carcinoma renale sono in grado di stimolare l’angiogenesi e la formazione di nicchie pre-metastatiche nei polmoni. Attualmente stiamo studiando l’effetto delle EV tumorali su cellule non tumorali, come ad esempio sulle cellule del sistema immunitario (cellule dendritiche e macrofagi) e sulle MSC.
- Effetto anti-tumorale delle EV derivate cellule stromali mesenchimali. Abbiamo dimostrato che le EV, derivate dalle MSC midollari e residenti nei tessuti, hanno attività anti-tumorale in vitro e in vivo su diverse linee cellulari tumorali. Ora, abbiamo in programma di ingegnerizzare le EV per potenziarne la loro attività anti-tumorale al fine di utilizzarle come strategia terapeutica. In particolare, noi vorremmo aumentare nelle EV il contenuto in miRNA con attività anti-tumorale e vorremmo caricare le EV con antagomiR esogeni per bloccare i miRNA oncogenici presenti nelle cellule tumorali renali.
- Benedetta Bussolati - Associate Pofessor
- Giovanni Camussi - Full professor
- Alessia Brossa - Research fellows
- Elli Papadimitriou – Marie Curie Fellow
- Shikhar Aggarwal- Marie Curie Fellow
- Veronica Dimuccio - PhD student
- Stefano Porta - PhD student
- Corinne Iampietro - PhD student