2. A"vità
in
cui
è
impegnato
il
CNR
• OR
CNR
-‐
GENOMNIA
1
U=lizzo
di
tecniche
di
sequenziamento
massivo
degli
acidi
nucleici
(Next
Genera=on
Sequencing,
NGS)
per
il
controllo
qualità
e
sicurezza
nell’uso
terapeu=co
di
cellule
staminali
• OR
CNR
2
Implementazione
di
sistemi
HTS
per
l’iden=ficazione
di
nuove
molecole
regolatrici
della
proliferazione
e
del
differenziamento
delle
cellule
staminali.
• OR
CNR
-‐
GENOMNIA
3
Implementazione
di
biomatrici
in
grado
di
controllare
il
differenziamento
di
cellule
staminali
verso
feno=po
muscolare
striato,
modulando
l'ambiente
cellulare
ed
extracellulare,
e
s=molare
l'angiogenesi
3. OR
CNR
–
GENOMNIA
1
• Tecniche
di
sequenziamento
massivo
degli
acidi
nucleici
per
affrontare
in
modo
innova=vo
i
problemi
connessi
al
controllo
di
qualità
e
alla
sicurezza
nell’uso
terapeu=co
delle
cellule
staminali
• RI
1.1
(mesi
1-‐24)
Analisi
dei
bio-‐contaminan=
in
batch
di
cellule
staminali
u=lizzando
tecniche
di
RNA-‐seq
• RI
1.2
(mesi
1-‐24)
Generazione
di
insiemi
di
marcatori
di
espressione
genica
(signatures)
per
caraVerizzare
i
diversi
=pi
di
cellule
staminali
• RI
1.3
(mesi
1-‐24)
Analisi
della
stabilità
genomica
delle
cellule
durante
la
fase
di
espansione
in
cultura
• SS
1.4
(mesi
24-‐36)
Validazione
dei
risulta=
oVenu=
aVraverso
le
analisi
bioinforma=che
su
nuove
culture
sperimentali
4. OR
CNR
2
• Iden=ficazione
e
caraVerizzazione
di
nuove
molecole
che
regolano
la
proliferazione
e/o
il
differenziamento
delle
cellule
staminali
tramite
la
piaVaforma
robo=ca
Cell-‐Maker
e
la
microscopia
a
fluorescenza
automa=zzata
• Screening
basato
su
feno=po
cellulare
• RI
2.1
(mesi
1-‐6)
Costruzioni
di
linee
di
cellule
staminali
ingegnerizzate
per
lo
studio
della
proliiferazione
e/o
differenziamento
• RI
2.2
(mesi
7-‐12)
Screening
in
automazione
di
librerie
di
compos=
farmacologicamente
a]vi
sulle
linee
precedentemente
definite
• SS
2.3
(mesi
13-‐36)
Validazione
dell’a]vità
dei
compos=
iden=fica=
su
cellule
staminali
umane
• Screening
basato
su
fluorescenza
automa=zzata
• RI
2.4
(mesi
1-‐6)
Analisi
del
differenziamento
miogenico
di
mesangioblas=
murini
• RI
2.5
(mesi
7-‐12)
Iden=ficazione
di
molecole
in
grado
di
modulare
le
capacità
differenzia=ve
miogeniche
• RI
2.6
(mesi
13-‐24)
Analisi
mul=parametrica
dei
profili
di
a]vazione
di
proteine
regolatrici
nei
processi
differenzia=vi
dei
mesangioblas=
• SS
2.7
(mesi
24-‐36)
Validazione
degli
effe]
delle
molecole
sull’a]vazione
dei
vari
pathway
monitora=
mediante
analisi
mul=parametrica
5. OR
CNR
e
GENOMNIA
3
• Implementazione
di
biomatrici
in
grado
di
controllare
il
differenziamento
di
cellule
staminali
e
cellule
iPS
verso
feno=po
muscolare
striato,
modulando
l'ambiente
cellulare
ed
extracellulare,
e
s=molare
l'angiogenesi
• Generazione
e
caraVerizzazione
di
iPS
umane
da
fibroblas=
e
precursori
miogenici
pericitari
per
la
formazione
di
muscolo
ar=ficiale,
in
modo
da
confrontare
le
due
diverse
sorgen=
cellulari
per
la
loro
capacità
differenzia=va
in
senso
muscolo-‐scheletrico
• Generazione
di
tessuto
ar=ficiale
muscolare
derivato
da
precursori
miogenici
umani
differenzia=
da
iPS
sfruVando
le
capacità
muscolo
indu]ve
e
di
scaffolding
di
biomateriali.
Sarà
studiato
il
ruolo
della
matrice
extracellulare
(ECM)
nel
promuovere
il
differenziamento
cellulare
e
la
complessa
organizzazione
dell’architeVura
=ssutale
tridimensionale.
L’obie]vo
è
di
generare
materiali
innova=vi
e
biocompa=bili
in
grado
di
mimare
proprio
le
caraVeris=che
della
ECM
e
quindi
influenzare
le
capacità
differenzia=ve
delle
cellule
iPS
.
• Sviluppo
di
molecole
e/o
pep=di
sinte=ci
in
grado
di
controllare
la
proliferazione
e/o
differenziamento
e/o
migrazione
delle
cellule
staminali
muscolari,
per
favorire
la
riparazione
del
danno
muscolare
acuto,
e/o
delle
cellule
endoteliali
e
dei
loro
precursori,
per
controllare
l’angiogenesi
associata
al
processo
di
rigenerazione
6. Gruppi
PartecipanA
• Equipe
Francesca
De
Santa
–
Armando
Felsani,
IBCN
• Equipe
Cesare
Gargioli,
UniRoma2
• Equipe
Roberto
Rizzi,
IBCN
• Equipe
Gabriella
Minchio],
IGB-‐ABT
13. Fibroblasts, Pericites and Satellite isolation
Reprogramming into iPS cells
iPS engineering for PLGF-MMP9 (PiPS-MiPS)
Myogenic differentiation In Vivo
In Vivo experiments
supported by Hydrogel-scaffold
PLGF-‐iPS
and
MMP9-‐iPS
supported
by
hydrogel
scaffold
possess
an
enhanced
capacity
to
engraP
and
generate
muscle
in
vivo
In
vitro
In
vivo
14. • Cripto
Loss
of
Func=on
(
Cripto
LOF)
Guardiola
et
al.,
PNAS
2012
• Cripto
Gain
of
Func=on
(Cripto
GOF)
Modelli
Murini
condizionali
in
cellule
staminali
muscolari
(satelli=)
• Approcci
gene=ci
e
farmacologici
alla
rigenerazione
muscolare
• Mobilizzazione
delle
cellule
staminali
muscolari
(satelli=)
in
modelli
murini
di
danno
muscolare
acuto
• Iden=ficazione
di
nuovi
regolatori
delle
cellule
staminali
(Automazione
HTS)
IGB
“A.B.T.”
Gabriella
Minchio]
• Proteina
Cripto
ricombinante
• Delivery
sistemico
-‐
Biopolimeri
Approcci
farmacologici
RNA
Seq/cellule
satelli=
Cripto
LOF
15.
Cell-‐based Phenotypic Screening:
Iden;ficazione di nuovi regolatori delle cellule staminali
Cell
Prolifera=on
Cell
Colony
Phenotype
Targeted
Differen=a=on
• LOPAC
• HDAC
Inhibitors
Small
molecules
Casalino et al., Journal Molecular Cell Biol, 2011
Casalino et al., Molecular Biotechnology, 2011
16. 96-channel head
disposable pipetting tips
The system executes
Protocols for targeted differentiation of stem cells
Screening of compounds libraries
Advantage/benefits
High standard reliability, performance and flexibility
Low user intervention
Contamination risk reduction
Method standardization
Up to 4000 single compounds simultaneously screened
Complete sterility
Robo=c
plajorm:
The
Cell
maker
