Oncologia Molecolare

Responsabile  Giandomenico Russo 

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Contatti

  • tel. 06/6646. 2432 (Roma);
  • 06/89996603 (Pomezia)

Personale

Stefania D' Atri

Dirigente Biologo

s.datri@idi.it

Elisabetta Caprini

Dirigente Biologo

e.caprini@idi.it

Pedro Lacal

Dirigente Biologo

p.lacal@idi.it

Maria Grazia Narducci

Dirigente Biologo

narducci@idi.it

Enrico Scala

Dirigente Medico

e.scala@idi.it

Laura Bonmassar,

Tecnico di Laboratorio

l.bonmassar@idi.it

Mauro Helmer Citterich,

Tecnico di Laboratorio

naf@idi.it

Presentazione

Il laboratorio di Oncologia Molecolare svolge ricerche in campo oncologico, con particolare riguardo ai tumori cutanei. Gli studi sono principalmente finalizzati all'identificazione delle alterazioni genetiche ed epigenetiche responsabili della trasformazione e progressione tumorale, al riconoscimento dei meccanismi molecolari alla base dell’attività antitumorale di chemioterapici convenzionali e farmaci a bersaglio molecolare e all’individuazione dei meccanismi di farmacoresistenza. Il laboratorio si occupa inoltre di analisi highthroughput in campo oncologico e allergologico.

Attività di ricerca

Le principali attività di ricerca riguardano il melanoma e i linfomi cutanei che vengono studiati in collaborazione con le divisioni Cliniche dell'Istituto e con gli altri laboratori di ricerca e numerosi centri nazionali e internazionali.

Nel settore dei linfomi cutanei, le ricerche sono principalmente focalizzate sulla Micosi Fungoide e sulla sindrome di Sezary. Attraverso l'impiego di tecnologie hightroughput (next generation sequencing and digital PCR ) gli studi mirano ad identificare le alterazioni genomiche e d'espressione genica, anche a carico dei geni micro-RNA, coinvolte nell'insorgenza e progressione di tali patologie, e che rappresentano potenziali marcatori diagnostici, prognostici o nuovi bersagli terapeutici. In tale contesto, particolare attenzione è rivolta al ruolo di alcuni pathways come quelli regolati dalla PI3Kinase (proliferazione cellualre) e da chemochine (migrazione cellulare e metastasi). Infine, il Laboratorio gestisce, in collaborazione con le divisioni cliniche e la sezione di epidemiologia, un data base informatizzato che raccoglie i dati clinico-diagnostici di circa 500 pazienti affetti da linfoma cutaneo T.

Gli studi condotti nel settore della farmacodinamica e farmacoresistenza hanno come obiettivi generali sia l'identificazione di marcatori tumorali predittivi della risposta del paziente alla terapia, sia l'individuazione di bersagli molecolari la cui modulazione, in termini di espressione od attività, possa consentire un significativo potenziamento dell'attività antitumorale di specifici farmaci ed un superamento della farmacoresistenza.

Per quanto riguarda la biologia del melanoma, gli studi sono principalmente finalizzati alla definizione del ruolo autocrino che fattori angiogenici della famiglia del Vascular Endothelial Growth Factor (VEGFs) e relativi recettori (VEGFRs) svolgono nella proliferazione e metastatizzazione e allo sviluppo di anticorpi monoclonali in grado di interferire con la funzione dei VEGFs e/o VEGFRs e suscettibili di sperimentazione clinica. Sono stati inoltre recentemente attivati studi che mirano definire il ruolo di geni micro-RNA nella patogenesi, progressione e farmacoresistenza del melanoma.

Il laboratorio si occupa di studi funzionali e modelli animali nel cancro e nella dermatologia basati sul gene TCL1, agente causale di leucemie croniche, individuato dai ricercatori afferenti al laboratorio.

Afferisce al Laboratorio anche l’Unità di Allergologia Sperimentale(Responsabile Dr. Enrico Scala) che, oltre a svolgere attività diagnostica come l’analisi di clonalità nei linfomi cutanei, svolge attività di ricerca per la valutazione di fattori prognostici e diagnostici nella sindrome di Sezary e nelle patologie allergologiche.

Nell’Istituto, dove ogni anno sono seguiti più di 15.000 pazienti affetti da patologie su base allergica (ambientale, alimentare, imenotteri, latex etc), è stato messo messo a punto e/o implementato l’approccio diagnostico molecolare per le allergie, consentendo l’identificazione di profili di sensibilizzazione Ig-E mediata, sia attraverso l’utilizzo di sistemi a rilevazione multipla (ImmunoCAP ISAC) che singola, tramite l’Allergen microbead arrays (ABA). Con l’impiego di queste nuove tecnologie l’istituto è diventato il punto di riferimento per queste tematiche tanto da essere coinvolto nella stesura di linee guida internazionali. Nel 2015 la preparazione di un data set contenente dati clinici e sierologici di oltre 65.000 pazienti valutati presso l’Istituto con ISAC, ha permesso di individuare importanti marcatori diagnostici e prognostici per la Dermatite Atopica e di correlare i profili di riconoscimento molecolare nella sindrome da Lipid Transfer protein, la più frequente causa di allergia alimentare grave nel mediterraneo, identificando così nuovi potenziali allergeni per futuri approcci immunoterapeutici.

Il Laboratorio partecipa alle attività di Alleanza Contro il Cancro (http://www.alleanzacontroilcancro.it/), di cui l'IDI-IRCCS è socio ordinario dal 2006.

Progetti di Ricerca

Ricerca Corrente anni 2013-2015

  • RC-3.1 - Identificazione e caratterizzazione funzionale di geni coinvolti nelle patologie oncologiche cutanee (Responsabile scientifico: Elisabetta Caprini).
  • RC-3.2.- Studio dei meccanismi molecolari coinvolti nella crescita, capacità invasiva e farmaco-resistenza del melanoma ed identificazione di nuovi marcatori prognostici e predittivi della risposta alla terapia (Responsabile scientifico: Pedro Lacal).
  • RC-2.1 - La diagnostica avanzata di laboratorio nell'identificazione e nel monitoraggio terapeutico di diversi subset in corso di Orticaria cronica spontanea (Responsabile scientifico: Enrico Scala).
  • RC-2.5- Utilizzo diagnostico dei micro array proteomici e loro ruoli predittivi e prognostici nelle patologie cutanee IgE mediate (Responsabile scientifico: Enrico Scala).

Altri progetti

  • 5xMILLE 2010 - Whole exome sequencing ed analisi del fosfoproteoma nell’identificazione di meccanismi molecolari coinvolti nello sviluppo di farmaco-resistenza in corso di terapia con inibitori di BRAF nel melanoma stadio IIIC/IV”(Responsabile scientifico: Stefania D’Atri).
  • AIRC IG 2014 - 15828 - New insights in the cancer genetics of Cutaneous T cell Lymphoma (Responsabile scientifico: Giandomenico Russo).
  • AIRC, IG 2015 – 17585 - Melanoma Resistance to BRAF and MEK inhibitors: potential role of miRNAs as therapeutics and biomarkers of drug response (Responsabile scientifico: Stefania D’Atri).
  • AIRC IG 2015 - 17048 - Role of skin microenvironment in Sezary Syndrome pathogenesis (Responsabile scientifico: Maria Grazia Narducci).

Pubblicazioni (ultimi 5 anni)

  • Bresin A, D'Abundo L, Narducci MG, Fiorenza MT, Croce CM, Negrini M, Russo G. TCL1 transgenic mouse model as a tool for the study of therapeutic targets and microenvironment in human B-cell chronic lymphocytic leukemia. Cell Death Dis. 2016;7:e2071.
  • Caporali S, Alvino E, Lacal PM, Levati L, Giurato G, Memoli D, Caprini E, Antonini Cappellini GC, D'Atri S. Targeting the PI3K/AKT/mTOR pathway overcomes the stimulating effect of dabrafenib on the invasive behavior of melanoma cells with acquired resistance to the BRAF inhibitor. Int J Oncol. 2016;49(3):1164-74.
  • Ciprandi G, Comite P, Mussap M, De Amici M, Quaglini S, Barocci F, Marseglia GL, Scala E. Profiles of Birch Sensitization (Bet v 1, Bet v 2, and Bet v 4) and Oral Allergy Syndrome Across Italy .J Investig Allergol Clin Immunol. 2016;26(4):244-8.
  • Pagani E, Ruffini F, Antonini Cappellini GC, Scoppola A, Fortes C, Marchetti P, Graziani G, D'Atri S, Lacal PM. Placenta growth factor and neuropilin-1 collaborate in promoting melanoma aggressiveness. Int J Oncol. 2016;48(4):1581-9.
  • Matricardi PM, Kleine-Tebbe J, Hoffmann HJ, Valenta R, Hilger C, Hofmaier S, Aalberse RC, Agache I, Asero R, Ballmer-Weber B, Barber D, Beyer K, Biedermann T, Bilò MB, Blank S, Bohle B, Bosshard PP, Breiteneder H, Brough HA, Caraballo L, Caubet JC, Crameri R, Davies JM, Douladiris N, Ebisawa M, EIgenmann PA, Fernandez-Rivas M, Ferreira F, Gadermaier G, Glatz M, Hamilton RG, Hawranek T, Hellings P, Hoffmann-Sommergruber K, Jakob T, Jappe U, Jutel M, Kamath SD, Knol EF, Korosec P, Kuehn A, Lack G, Lopata AL, Mäkelä M, Morisset M, Niederberger V, Nowak-Węgrzyn AH, Papadopoulos NG, Pastorello EA, Pauli G, Platts-Mills T, Posa D, Poulsen LK, Raulf M, Sastre J, Scala E, Schmid JM, Schmid-Grendelmeier P, van Hage M, van Ree R, Vieths S, Weber R, Wickman M, Muraro A, Ollert M. EAACI Molecular Allergology User's Guide. Pediatr Allergy Immunol. 2016 May;27 Suppl 23:1-250.
  • Scala E, Abeni D, Pomponi D, Paganelli R, Locanto M, Giani M, Cecchi L, Asero R. Ole e 1, Ole e 7, and Ole e 9: Identifying distinct clinical subsets of olive tree-allergic patients. J Allergy Clin Immunol. 2016;137(2):629-631 e623.
  • Bresin A, Callegari E, D'Abundo L, Cattani C, Bassi C, Zagatti B, Narducci MG, Caprini E, Pekarsky Y, Croce CM, Sabbioni S, Russo G, Negrini M. miR-181b as a therapeutic agent for chronic lymphocytic leukemia in the Emicro-TCL1 mouse model. Oncotarget. 2015;6(23):19807-19818.
  • Borsotti P, Ghilardi C, Ostano P, Silini A, Dossi R, Pinessi D, Foglieni C, Scatolini M, Lacal PM, Ferrari R, Moscatelli D, Sangalli F, D'Atri S, Giavazzi R, Bani MR, Chiorino G, Taraboletti G. Thrombospondin-1 is part of a Slug-independent motility and metastatic program in cutaneous melanoma, in association with VEGFR-1 and FGF-2. Pigment Cell Melanoma Res. 2015;28(1):73-81.
  • Cancer Genome Atlas Network A. Genomic Classification of Cutaneous Melanoma. Cell. 2015;161(7):1681-1696.
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  • Alvino E, Passarelli F, Cannavo E, Fortes C, Mastroeni S, Caporali S, Jiricny J, Cappellini GC, Scoppola A, Marchetti P, Modesti A, D'Atri S. High expression of the mismatch repair protein MSH6 is associated with poor patient survival in melanoma. Am J Clin Pathol. 2014;142(1):121-132.
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  • Negrini M, Cutrona G, Bassi C, Fabris S, Zagatti B, Colombo M, Ferracin M, D'Abundo L, Saccenti E, Matis S, Lionetti M, Agnelli L, Gentile M, Recchia AG, Bossio S, Reverberi D, Rigolin G, Calin GA, Sabbioni S, Russo G, Tassone P, Morabito F, Ferrarini M, Neri A. microRNAome expression in chronic lymphocytic leukemia: comparison with normal B-cell subsets and correlations with prognostic and clinical parameters. Clin Cancer Res. 2014;20(15):4141-4153.
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  • Frati F, Incorvaia C, Cadario G, Fiocchi A, Senna GE, Rossi O, Romano A, Scala E, Romano C, Ingrassia A, Zambito M, Dell'albani I, Scurati S, Passalacqua G, Canonica GW. Factors influencing the prescription of allergen immunotherapy: the allergen immunotherapy decision analysis (AIDA) study. Eur Ann Allergy Clin Immunol. 2013;45 Suppl 2:11-16.
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  • Luo L, Uehara H, Zhang X, Das SK, Olsen T, Holt D, Simonis JM, Jackman K, Singh N, Miya TR, Huang W, Ahmed F, Bastos-Carvalho A, Le YZ, Mamalis C, Chiodo VA, Hauswirth WW, Baffi J, Lacal PM, Orecchia A, Ferrara N, Gao G, Young-Hee K, Fu Y, Owen L, Albuquerque R, Baehr W, Thomas K, Li DY, Chalam KV, Shibuya M, Grisanti S, Wilson DJ, Ambati J, Ambati BK. Photoreceptor avascular privilege is shielded by soluble VEGF receptor-1. Elife. 2013;2:e00324.
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  • Rizzotto L, Saccenti E, Sofritti O, Daghia G, Volta E, Caprini E, Lupini L, Tammiso E, Bardi A, Lista E, Ciccone M, Russo G, Negrini M, Cuneo A, Rigolin GM. BCR/ABL1-positive acute lymphoblastic leukemia relapsing as BCR/ABL1-negative acute lymphoblastic leukemia. Leuk Lymphoma. 2013;54(9):2065-2067.
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  • Tentori L, Leonetti C, Muzi A, Dorio AS, Porru M, Dolci S, Campolo F, Vernole P, Lacal PM, Praz F, Graziani G. Influence of MLH1 on colon cancer sensitivity to poly(ADP-ribose) polymerase inhibitor combined with irinotecan. Int J Oncol. 2013;43(1):210-218.
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  • Amelio I, Lena AM, Viticchie G, Shalom-Feuerstein R, Terrinoni A, Dinsdale D, Russo G, Fortunato C, Bonanno E, Spagnoli LG, Aberdam D, Knight RA, Candi E, Melino G. miR-24 triggers epidermal differentiation by controlling actin adhesion and cell migration. J Cell Biol. 2012;199(2):347-363.
  • Caporali S, Levati L, Graziani G, Muzi A, Atzori MG, Bonmassar E, Palmieri G, Ascierto PA, D'Atri S. NF-kappaB is activated in response to temozolomide in an AKT-dependent manner and confers protection against the growth suppressive effect of the drug. J Transl Med. 2012;10:252.
  • Caporali S, Alvino E, Levati L, Esposito AI, Ciomei M, Brasca MG, Del Bufalo D, Desideri M, Bonmassar E, Pfeffer U, D'Atri S. Down-regulation of the PTTG1 proto-oncogene contributes to the melanoma suppressive effects of the cyclin-dependent kinase inhibitor PHA-848125. Biochem Pharmacol. 2012;84(5):598-611.
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  • Pomponi D, Bernardi ML, Liso M, Palazzo P, Tuppo L, Rafaiani C, Santoro M, Labrada A, Ciardiello MA, Mari A, Scala E. Allergen micro-bead array for IgE detection: a feasibility study using allergenic molecules tested on a flexible multiplex flow cytometric immunoassay. PLoS One. 2012;7(4):e35697.
  • Romano A, Scala E, Rumi G, Gaeta F, Caruso C, Alonzi C, Maggioletti M, Ferrara R, Palazzo P, Palmieri V, Zeppilli P, Mari A. Lipid transfer proteins: the most frequent sensitizer in Italian subjects with food-dependent exercise-induced anaphylaxis. Clin Exp Allergy. 2012;42(11):1643-1653.
  • Scala E, Narducci MG, Russo G. From single-cell signature to prognostic factors: the case of Sezary syndrome. Expert Rev Clin Immunol. 2012;8(8):699-701.
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  • Seo S, Singh HP, Lacal PM, Sasman A, Fatima A, Liu T, Schultz KM, Losordo DW, Lehmann OJ, Kume T. Forkhead box transcription factor FoxC1 preserves corneal transparency by regulating vascular growth. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012;109(6):2015-2020.
  • Visentini M, Conti V, Cristofoletti C, Lazzeri C, Marrapodi R, Russo G, Casato M, Fiorilli M. Clonal expansion and functional exhaustion of monoclonal marginal zone B cells in mixed cryoglobulinemia: The yin and yang of HCV-driven lymphoproliferation and autoimmunity. Autoimmun Rev. 2012.
  • Visentini M, Cagliuso M, Conti V, Carbonari M, Cibati M, Siciliano G, Cristofoletti C, Russo G, Casato M, Fiorilli M. Clonal B cells of HCV-associated mixed cryoglobulinemia patients contain exhausted marginal zone-like and CD21 low cells overexpressing Stra13. Eur J Immunol. 2012;42(6):1468-1476.
  • Zennaro D, Scala E, Pomponi D, Caprini E, Arcelli D, Gambineri E, Russo G, Mari A. Proteomics plus genomics approaches in primary immunodeficiency: the case of immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, X-linked (IPEX) syndrome. Clin Exp Immunol. 2012;167(1):120-128.
  • Zuidmeer-Jongejan L, Fernandez-Rivas M, Poulsen LK, Neubauer A, Asturias J, Blom L, Boye J, Bindslev-Jensen C, Clausen M, Ferrara R, Garosi P, Huber H, Jensen BM, Koppelman S, Kowalski ML, Lewandowska-Polak A, Linhart B, Maillere B, Mari A, Martinez A, Mills CE, Nicoletti C, Opstelten DJ, Papadopoulos NG, Portoles A, Rigby N, Scala E, Schnoor HJ, Sigurdardottir ST, Stavroulakis G, Stolz F, Swoboda I, Valenta R, van den Hout R, Versteeg SA, Witten M, van Ree R. FAST: towards safe and effective subcutaneous immunotherapy of persistent life-threatening food allergies. Clin Transl Allergy. 2012;2(1):5.
  • Aquino A, Graziani G, Franzese O, Prete SP, Bonmassar E, Bonmassar L, D'Atri S. Exogenous control of the expression of Group I CD1 molecules competent for presentation of microbial nonpeptide antigens to human T lymphocytes. Clin Dev Immunol. 2011;2011:790460.
  • Fortes C, Mastroeni S, Boffetta P, Innocenzi L, Antonelli G, Giovinazzo R, Anzidei P, Melchi F, D’Atri S, Pasquini P, Venanzetti F. Polymorphisms of GSTM1 and GSTT1, sun exposure and the risk of melanoma: a case-control study. Acta Derm Venereol. 2011;91(3):284-289.
  • Levati L, Pagani E, Romani S, Castiglia D, Piccinni E, Covaciu C, Caporaso P, Bondanza S, Antonetti FR, Bonmassar E, Martelli F, Alvino E, D'Atri S. MicroRNA-155 targets the SKI gene in human melanoma cell lines. Pigment Cell Melanoma Res. 2011;24(3):538-550.
  • Levati L, Ruffini F, Muzi A, Umezawa K, Graziani G, D'Atri S, Lacal PM. Placenta growth factor induces melanoma resistance to temozolomide through a mechanism that involves the activation of the transcription factor NF-kappaB. Int J Oncol. 2011;38(1):241-247.
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  • Narducci MG, Arcelli D, Picchio MC, Lazzeri C, Pagani E, Sampogna F, Scala E, Fadda P, Cristofoletti C, Facchiano A, Frontani M, Monopoli A, Ferracin M, Negrini M, Lombardo GA, Caprini E, Russo G. MicroRNA profiling reveals that miR-21, miR486 and miR-214 are upregulated and involved in cell survival in Sezary syndrome. Cell Death Dis. 2011;2:e151.
  • Radauer C, Adhami F, Furtler I, Wagner S, Allwardt D, Scala E, Ebner C, Hafner C, Hemmer W, Mari A, Breiteneder H. Latex-allergic patients sensitized to the major allergen hevein and hevein-like domains of class I chitinases show no increased frequency of latex-associated plant food allergy. Mol Immunol. 2011;48(4):600-609.
  • Scala E, Alessandri C, Palazzo P, Pomponi D, Liso M, Bernardi ML, Ferrara R, Zennaro D, Santoro M, Rasi C, Mari A. IgE recognition patterns of profilin, PR-10, and tropomyosin panallergens tested in 3,113 allergic patients by allergen microarray-based technology. PLoS One. 2011;6(9):e24912.
  • Schulten V, Nagl B, Scala E, Bernardi ML, Mari A, Ciardiello MA, Lauer I, Scheurer S, Briza P, Jurets A, Ferreira F, Jahn-Schmid B, Fischer GF, Bohle B. Pru p 3, the nonspecific lipid transfer protein from peach, dominates the immune response to its homolog in hazelnut. Allergy. 2011;66(8):1005-1013.