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LABORATORIO DI MEDICINA MOLECOLARE E BIOTECNOLOGIE

IRCCS "S. Maria Nascente" - Milano

Laboratorio di Medicina Molecolare e Biotecnologie

Fondato nel 1987 su iniziativa del prof. Carlo Lorenzo Cazzullo, il Laboratorio di Medicina Molecolare e Biotecnologie si occupa da trent'anni di ricerca all’interno del Centro IRCCS "S. Maria Nascente" di Milano. È nato in associazione con il Centro Universitario di Sclerosi Multipla (CUSM) e in collaborazione con la facoltà di Medicina dell’Università di Milano. L’attività di ricerca è inquadrata all’interno della cosiddetta “medicina traslazionale”, ovvero si focalizza sullo studio di malattie neurologiche croniche con particolare interesse per quelle degenerative (Sclerosi Multipla, malattia di Alzheimer e morbo di Parkinson) e comportamentali (disturbi del neurosviluppo infantile).

Principali aree di attività

Nel corso degli anni il laboratorio ha incrementato competenze e interessi, rimanendo tecnologicamente aggiornato e costantemente connesso alla comunità scientifica nazionale e internazionale. L’attività di ricerca è finalizzata allo sviluppo di nuovi approcci diagnostici e, possibilmente terapeutici, nel campo delle malattie croniche con particolare interesse per quelle degenerative.
Gli studi sono articolati in tre linee principali: immunologia cellulare, immunogenetica, immunovirologia che permettono di indagare a fondo la patogenesi di tali malattie.
I protocolli di ricerca vengono regolarmente aggiornati e integrati in collaborazione con tutti gli altri gruppi di ricerca della Fondazione. Ad esempio, grazie ad una stretta e proficua collaborazione con il gruppo di ricerca CADiTeR, si è riusciti ad identificare pattern di marcatori biologici e di imaging utili per la diagnosi, il monitoraggio del decorso cosi come predittivi di outcome clinico/terapeutico e al trattamento riabilitativo di patologie del neurosviluppo e neurologiche dell’età adulta.

Staff

• Responsabile scientifico: prof. Mario Clerici (MD)
• Coordinamento: Marina Saresella (Biologa PhD)

Roberta Mancuso (Biologa)
Franca Rosa Guerini (Biologa PhD)
Elisabetta Bolognesi (Biologa PhD)
Cristina Agliardi (Biotecnologa PhD)
Federica Piancone (Biologa PhD)
Simone Agostini (Biotecnologo PhD)
Andrea Saul Costa (Biologo PhD)
Francesca La Rosa (Biologa PhD)
Ivana Marventano (Tecnica di Laboratorio)
Milena Zanzottera (Tecnica di Laboratorio)
Ambra Hernis (Tecnica di Laboratorio)

Progetti principali

• titolo del progetto: S.A.M.B.A. - Studio della Sarcopenia in una coorte di soggetti anziani portatori
Responsabile: Mario Clerici
Progetto finanziato da Fondazione Cariplo
Il progetto di ricerca S.A.M.B.A. si pone come obiettivo principale l'identificazione dei meccanismi molecolari e i polimorfismi di SNAP25 associati a sarcopenia in una coorte di soggetti anziani con diversi gradi di perdita di forza e massa muscolare.
Inoltre, si prevede di studiare i meccanismi cellulari e molecolari associati ad una maggiore suscettibilità alla sarcopenia e gli effetti di un trattamento antiossidante combinato con esercizio fisico nel recupero di forza e funzione muscolare utilizzando il modello di topo eterozigote per SNAP25. Infine, si valuterà la possibile correlazione del profilo genetico ed epigenetico con l'efficacia dell' Attività Fisica Adattata e con il trattamento riabilitativo, rispettivamente in soggetti anziani affetti da sarcopenia leggera e grave.
I risultati attesi di questa ricerca prevedono l'identificazione di biomarcatori predittivi che potrebbero servire da fattori diagnostici e per il monitoraggio della progressione della patologia cosi come dell'efficacia di un intervento riabilitativo.

• titolo del progetto: NEVERMIND - Nuove frontiere nello sviluppo di nanofarmaci per il miglioramento dell’efficacia e della sicurezza terapeutica nelle patologie neurologiche
Responsabile: Marzia Bedoni Co-PI: Marina Saresella
Progetto finanziato da Fondazione Regionale per la Ricerca Biomedica nell'ambito di progetti di rete II Edizione
Il progetto di ricerca NEVERMIND nasce con l'obiettivo di creare nano vettori (NVs) innovativi costituiti da farmaci incapsulati all'interno di nanoparticelle ingegnerizzate, capaci di superare la barriera emato-encefalica e rilasciare il farmaco in situ potendo regolare la neuroinfiammazione e l'indebolimento immunitario associato a patologie cerebrali quali malattia di Alzheimer (AD) e Glioblastoma (GBM). In particolare lo studio condotto nel Laboratorio di Medicina Molecolare e Biotecnologie nell’ambito del suddetto progetto, si occupa dell’analisi degli effetti dei NVs in modelli in vitro, quali monociti isolati da pazienti con AD e linea primaria umana di microglia.

• titolo del progetto: Interazione immunogenetica madre-figlio durante la gravidanza e rischio di Spettro Autistico
Responsabile: Franca Rosa Guerini
Progetto finanziato da Ministero della Salute
Il progetto di ricerca si pone come obiettivo di definire i biomarcatori immunogenetici prognostici di sviluppo dello spettro autistico (ASD).
In particolare, definire i modelli immunogenetici KIR-HLA materno-fetali associati con ASD; verificare, inoltre, se esiste una possibile correlazione delle isoforme genetiche di HLA-G con un abbassamento di HLA-G solubile in siero. Questo studio permetterà dunque di verificare la possibile connessione tra il fenotipo clinico, lo sviluppo comportamentale e cognitivo e i modelli immuno-genetici nello Spettro Autistico. I risultati di questo progetto permetterà di predisporre interventi riabilitativi precoci in soggetti con un determinato pattern immunogenetico a rischio di una risposta allo- antigenica, grazie ad un’ accurata valutazione dei fattori che potrebbero interferire con il loro neurosviluppo fisiologico

• titolo del progetto: Modello murino di SNAP25 eterozigote per l'identificazione di trattamenti farmacologici sicuri per ADHD
Responsabile: Franca Rosa Guerini
Progetto finanziato da Ministero della Salute
Lo scopo principale di questo progetto è di definire l'associazione genetica e l'espressione proteica di SNAP25 con il Disturbo da deficit di attenzione/iperattività (ADHD) e di valutare inoltre se il trattamento con farmaci antiepilettici è associato al miglioramento del comportamento e delle abilità/disabilità di apprendimento in topi SNAP25 eterozigoti. I risultati di questo studio aumenteranno la conoscenza circa l'associazione genetica delle varianti di SNAP25 con ADHD, inoltre faranno chiarezza sui meccanismi patogenetici dell'ADHD con la possibilità di aprire la via all'utilizzo di trattamenti farmacologici più sicuri.

• titolo del progetto: Sviluppo di un network di eccellenza per la caratterizzazione genomica e proteomica avanzata delle malattie neurodegenerative con declino cognitivo e comportamentale
Responsabile: Mario Clerici
Progetto finanziato da Ministero della Salute, Conto Capitale 2015

Collaborazioni attive

Si segnala la collaborazione con università sia italiane che estere che prevedono attività di ricerca e di formazione di studenti per l'elaborazione di tesi di laurea e dottorati di ricerca.
Inoltre sono particolarmente attive le collaborazioni con centri di ricerca nazionali e internazionali.

Pubblicazioni 2018/2019

Agliardi Cristina, Clerici Mario. Blood extracellular vesicles (EVs) of central nervous system origin: a window into the brain. Neural Regen Res. 2019 Jul. doi:10.4103/ [Epub ahead of print].

Saulle I, Ibba SV, Torretta E, Vittori C, Piancone Federica, Minisci D, Lori EM, Trabattoni D, Gelfi C, Clerici Mario, Biasin M. Endoplasmic Reticulum Associated Aminopeptidase 2 (ERAP2) Is Released in the Secretome of Activated MDMs and Reduces in vitro HIV-1 Infection. Front Immunol. 2019 July 16. doi: 10.3389/fimmu.2019.01648

Agostini Simone, Costa Andrea Saul, Mancuso Roberta, Guerini Franca Rosa, Nemni R, Clerici Mario. The PILRA G78R Variant Correlates with Higher HSV-1-Specific IgG Titers in Alzheimer's Disease. Cell Mol Neurobiol. 2019 Jul 11. doi: 10.1007/s10571-019-00712-5. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 31297637.

Costa Andrea Saul, Guerini Franca Rosa, Arosio B, Galimberti D, Zanzottera Milena, Bianchi A, Nemni R, Clerici Mario. SNARE Complex Polymorphisms Associate with Alterations of Visual Selective Attention in Alzheimer's Disease. J Alzheimers Dis. 2019;69(1):179-188. doi: 10.3233/JAD-190147. PubMed PMID: 30958380.

Piancone Federica, Saresella Marina, Marventano Ivana, La Rosa Francesca, Caputo D, Mendozzi L, Rovaris M, Clerici Mario. A Deficit of CEACAM-1-Expressing T Lymphocytes Supports Inflammation in Primary Progressive Multiple Sclerosis. J Immunol. 2019 Jul 1;203(1):76-83. doi: 10.4049/jimmunol.1801625.

Pandey JP, Kothera RT, Liu S, Costa Andrea Saul, Mancuso Roberta, Agostini Simone. Immunoglobulin Genes and Immunity to HSV1 in Alzheimer's Disease. J Alzheimers Dis. 2019 Jul 6.
doi: 10.3233/JAD-190265. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 31306125.

Guerini Franca Rosa, Bolognesi Elisabetta, Sotgiu S, Carta A, Clerici C, Chiappedi M, Ghezzo A,
Zanette M, Mensi MM, Canevini MP, Zanzottera Milena, Agliardi Cristina, Costa Andrea Saul, Balottin U, Clerici Mario. HLA-G allelic distribution in Sardinian children with Autism spectrum disorders: A replication study. Brain Behav Immun. 2019 Jul;79:314-318. doi: 10.1016/j.bbi.2019.02.003. Epub 2019 Feb 11. PubMed PMID: 30763769.

Mancuso Roberta, Agostini Simone, Hernis Ambra, Zanzottera Milena, Bianchi A, Clerici Mario. Circulatory miR-223-3p Discriminates Between Parkinson's and Alzheimer's Patients. Sci Rep. 2019 Jun 28;9(1):9393. doi: 10.1038/s41598-019-45687-x. PubMed PMID: 31253822; PubMed Central PMCID: PMC6599033.

International Multiple Sclerosis Genetics Consortium. Electronic address: chris.cotsapas@yale.edu; International Multiple Sclerosis Genetics Consortium. Low-Frequency and Rare-Coding Variation Contributes to Multiple Sclerosis Risk. Cell. 2019 Jun 27;178(1):262. doi: 10.1016/j.cell.2019.06.016. PubMed PMID: 31251915; PubMed Central PMCID: PMC6602362.

Guerini Franca Rosa, Ripamonti E, Costa Andrea Saul, Zanzottera Milena, Agliardi Cristina, Bolognesi Elisabetta, Clerici Mario, Racca V. The Syntaxin-1A gene single nucleotide polymorphism rs4717806 associates with the risk of ischemic heart disease. Medicine (Baltimore). 2019 Jun;98(24):e15846. doi: 10.1097/MD.0000000000015846. PubMed PMID: 31192914; PubMed Central PMCID: PMC6587621.

Sguassero A, Artiga Á, Morasso C, Jimenez RR, Rapún RM, Mancuso Roberta, Agostini Simone
Hernis Ambra, Abols A, Linē A, Gualerzi A, Picciolini S, Bedoni M, Rovaris M, Gramatica F, de la Fuente JM, Vanna R. A simple and universal enzyme-free approach for the detection of multiple microRNAs using a single nanostructured enhancer of surface plasmon resonance imaging. Anal Bioanal Chem. 2019 Mar;411(9):1873-1885. doi: 10.1007/s00216-018-1331-0. Epub 2018 Aug 28. PubMed PMID: 30155701.

Agliardi Cristina, Guerini Franca Rosa, Zanzottera Milena, Riboldazzi G, Zangaglia R, Sturchio A,
Casali C, Di Lorenzo C, Minafra B, Nemni R, Clerici Mario. SNAP25 Gene Polymorphisms Protect Against Parkinson's Disease and Modulate Disease Severity in Patients. Mol Neurobiol. 2019 Jun;56(6):4455-4463. doi: 10.1007/s12035-018-1386-0.

Agostini Simone, Mancuso Roberta, Liuzzo G, Bolognesi Elisabetta, Costa Andrea Saul, Bianchi A, Clerici Mario. Serum miRNAs Expression and SNAP-25 Genotype in Alzheimer's Disease. Front Aging Neurosci. 2019 Mar 11;11:52. doi: 10.3389/fnagi.2019.00052. eCollection 2019. PubMed PMID: 30914946; PubMed Central PMCID: PMC6421304.

Nociti V, Santoro M, Quaranta D, Losavio FA, De Fino C, Giordano R, Palomba NP, Rossini PM, Guerini Franca Rosa, Clerici Mario, Caputo D, Mirabella M. Correction: BDNF rs6265 polymorphism methylation in Multiple Sclerosis: A possible marker of disease progression. PLoS One. 2019 Feb 21;14(2):e0212906. doi: 10.1371/journal.pone.0212906. eCollection 2019. PubMed PMID: 30789956; PubMed Central PMCID: PMC6383920.

Agliardi Cristina, Guerini Franca Rosa, Zanzottera Milena, Bianchi A, Nemni R, Clerici Mario. SNAP-25 in Serum Is Carried by Exosomes of Neuronal Origin and Is a Potential Biomarker of Alzheimer's Disease. Mol Neurobiol. 2019 Aug;56(8):5792-5798. doi: 10.1007/s12035-019-1501-x. Epub 2019 Jan 24. PubMed PMID: 30680692.

International Multiple Sclerosis Genetics Consortium. Electronic address: chris.cotsapas@yale.edu; International Multiple Sclerosis Genetics Consortium. Low-Frequency and Rare-Coding Variation Contributes to Multiple Sclerosis Risk. Cell. 2018 Nov 29;175(6):1679-1687.e7. doi: 10.1016/j.cell.2018.09.049. Epub 2018 Oct 18. PubMed PMID: 30343897; PubMed Central PMCID: PMC6269166.

Sotgiu S, Eusebi A, Begliuomini C, Guerini Franca Rosa, Carta A. Reader response: Pregnancy decision-making in women with multiple sclerosis treated with natalizumab: I: Fetal risks. Neurology. 2018 Oct 30;91(18):850. doi: 10.1212/WNL.0000000000006429. PubMed PMID: 30373925.

Nociti V, Santoro M, Quaranta D, Losavio FA, De Fino C, Giordano R, Palomba NP, Rossini PM, Guerini Franca Rosa, Clerici Mario, Caputo D, Mirabella M. BDNF rs6265 polymorphism methylation in Multiple Sclerosis: A possible marker of disease progression. PLoS One. 2018 Oct 23;13(10):e0206140. doi: 10.1371/journal.pone.0206140. eCollection 2018.

Torretta E, Arosio B, Barbacini P, Casati M, Capitanio D, Mancuso Roberta, Mari D, Cesari M, Clerici Mario, Gelfi C. Particular CSF sphingolipid patterns identify iNPH and AD patients. Sci Rep. 2018 Sep 11;8(1):13639. doi: 10.1038/s41598-018-31756-0. PubMed PMID: 30206302; PubMed Central PMCID: PMC6133966.

La Rosa Francesca, Clerici Mario, Ratto D, Occhinegro A, Licito A, Romeo M, Iorio CD, Rossi P. The Gut-Brain Axis in Alzheimer's Disease and Omega-3. A Critical Overview of Clinical Trials. Nutrients. 2018 Sep 8;10(9). pii: E1267. doi: 10.3390/nu10091267. Review. PubMed PMID: 30205543; PubMed Central PMCID: PMC6164598.

Racca V, Castiglioni P, Panzarino C, Saresella Marina, Marventano Ivana, Verde A, Oliva F, Ferratini M. Differences in biochemical markers between Heart-transplanted and Left Ventricular Assist Device implanted patients, during cardiac rehabilitation. Sci Rep. 2018 Jul 17;8(1):10816. doi: 10.1038/s41598-018-29193-0. PubMed PMID: 30018333; PubMed Central PMCID: PMC6050285.

Mensi MM, Gasparini L, Chiappedi M, Guerini Franca Rosa, Orlandi M, Rogantini C, Balottin U. Empathy and behavior in children affected by Autism Spectrum Disorders. Minerva Pediatr. 2018 Jul 2. doi: 10.23736/S0026-4946.18.05228-3. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 29968451.

Cabinio M, Saresella Marina, Piancone Federica, La Rosa Francesca, Marventano Ivana, Guerini Franca Rosa, Nemni R, Baglio F, Clerici Mario. Association between Hippocampal Shape, Neuroinflammation, and Cognitive Decline in Alzheimer's Disease. J Alzheimers Dis. 2018;66(3):1131-1144. doi: 10.3233/JAD-180250. PubMed PMID: 30400090.

Piancone Federica, Saresella Marina, Marventano Ivana, La Rosa Francesca, Santangelo MA, Caputo D, Mendozzi L, Rovaris M, Clerici Mario. Monosodium Urate Crystals Activate the Inflammasome in Primary Progressive Multiple Sclerosis. Front Immunol. 2018 May 4;9:983. doi: 10.3389/fimmu.2018.00983. eCollection 2018. PubMed PMID: 29780394; PubMed Central PMCID: PMC5945820.

Agostini Simone, Mancuso Roberta, Guerini Franca Rosa, D'Alfonso S, Agliardi Cristina, Hernis Ambra, Zanzottera Milena, Barizzone N, Leone MA, Caputo D, Rovaris M, Clerici Mario. HLA alleles modulate EBV viral load in multiple sclerosis. J Transl Med. 2018 Mar 27;16(1):80. doi: 10.1186/s12967-018-1450-6. PubMed PMID: 29587799; PubMed Central PMCID: PMC5870171.

Mancuso Roberta, Agostini Simone, Marventano Ivana, Hernis Ambra, Saresella Marina, Clerici Mario. NCAM1 is the Target of miRNA-572: Validation in the Human Oligodendroglial Cell Line. Cell Mol Neurobiol. 2018 Mar;38(2):431-440. doi: 10.1007/s10571-017-0486-0.

Agliardi Cristina, Guerini Franca Rosa, Zanzottera Milena, Riboldazzi G, Zangaglia R, Bono G,
Casali C, Di Lorenzo C, Pacchetti C, Nemni R, Clerici Mario. TNF-α -308 G/A and -238 G/A promoter polymorphisms and sporadic Parkinson's disease in an Italian cohort. J Neurol Sci. 2018 Feb 15;385:45-48. doi: 10.1016/j.jns.2017.12.011.

Agostini Simone, Mancuso Roberta, Hernis Ambra, Costa Andrea Saul, Nemni R, Clerici Mario. HSV-1-Specific IgG Subclasses Distribution and Serum Neutralizing Activity in Alzheimer's Disease and in Mild Cognitive Impairment. J Alzheimers Dis. 2018;63(1):131-138. doi: 10.3233/JAD-170966. PubMed PMID: 29578484.