LE AREE DI RICERCA - Ospedale Pediatrico Bambino Gesù
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LE AREE DI RICERCA
SOMMARIO Genetica e Malattie Rare Pag. 4 Immunologia Pag. 6 Infettivologia e sviluppo di farmaci pediatrici Pag. 8 Innovazioni clinico-gestionali e tecnologiche Pag. 10 Malattie multifattoriali e complesse Pag. 12 SOMMARIO
SOMMARIO Medicina multimodale di Laboratorio Pag. 14 Pediatria specialistica traslazionale Pag. 16 Scienze neurologiche e medicina riabilitativa Pag. 18 Oncoematologia Pag. 22 EDITOR: Ospedale Pediatrico Bambino Gesù COMITATO EDITORIALE: Bruno Dallapiccola, Rita Mingarelli A CURA DI: Paola Pallotti SOMMARIO
TUTTA LA RICERCA BRUNO DALLAPICCOLA DEL BAMBINO GESÙ 4
Questo numero di RES propone una Rispondono ai criteri di rilevanza panoramica delle Aree e delle Unità in coerenza con gli obiettivi stra- di ricerca del nostro IRCCS, spe- tegici, con le competenze a dispo- cificando le attività e gli obiettivi sizione e con le risorse esistenti, di ciascuna di loro e offrendo uno oltre che con le potenzialità di at- spaccato delle articolazioni sulle trarne di nuove. quali è organizzato il lavoro nei La progressiva evoluzione delle pro- laboratori. gettualità della ricerca dell’Ospe- L’Articolo 3 del Regolamento della dale ha giustificato, allo scade- Direzione Scientifica del Bambino re della programmazione triennale Gesù definisce le Aree di Ricerca 2018-2020, una rivisitazione delle (AR) articolazioni organizzati- AR, che sono state integrate con tre ve che aggregano più gruppi che nuove Aree (in totale 9), e delle operano in coerenza con le linee UR, alle quali sono state aggiunte definite dagli obiettivi strate- sei nuove Unità (in totale 37). gici dell’Ospedale e rispondono ai Questa nuova organizzazione, con- criteri di rilevanza, competenza, divisa con la Direzione Sanitaria, risorse umane, logistiche, strut- ha anche la finalità di accresce- turali, tecnologiche ed economiche. re la visibilità di alcuni settori Le AR coordinano le rispettive Uni- della ricerca clinica, che hanno tà di Ricerca (UR), ne favoriscono un significativo peso sui risultati e l’integrazione con le attività cli- sulla produzione scientifica dell’O- nico-assistenziali e facilitano la spedale ad impatto traslazionale. partecipazione alla programma- La Direzione della Ricerca del Mi- zione e al monitoraggio dei pro- nistero della Salute, a causa della getti, nonché alla divulgazione dei pandemia, ha differito di un anno risultati. l’inizio della nuova programmazione Le UR – con un’adeguata produ- triennale degli IRCCS. Ciò consen- zione scientifica - sono impegnate tirà di testare, nel corso del 2021, nella realizzazione di progetti di il nuovo assetto su cui si articola contenuto omogeneo che richiedono la nostra ricerca, che sarà inte- integrazione tra professionisti e grato nel piano 2022-2024. competenze specifiche. 5
AREA DI RICERCA RESPONSABILE: Marco Tartaglia GENETICA E MALATTIE RARE OBIETTIVI DELL’AREA Impegnata a migliorare la conoscenza delle malattie genetiche, a identificare nuove condizioni cliniche e a compren- derne le basi molecolari e i meccani- smi patogenetici, a sviluppare nuovi test diagnostici e linee-guida assistenziali, con l’obiettivo di ottenere risultati tra- slazionali. Una parte significativa delle attività è rivolta alle malattie rare e or- fane di diagnosi.
UNITÀ DI RICERCA DELL’AREA 1 GENETICA MOLECOLARE 2 GENETICA CLINICA E GENOMICA FUNZIONALE E DISMORFOLOGIA Responsabile: Marco Tartaglia Responsabile: Maria Cristina Digilio OBIETTIVI OBIETTIVI • Comprendere le basi molecolari delle ma- • Caratterizzare, a livello molecolare, le lattie rare e ai pazienti senza diagno- sindromi genetiche e definirne la storia si, attraverso l’identificazione di nuovi naturale; geni-malattia e la caratterizzazione dei • identificare correlazioni genotipo-fenoti- loro meccanismi patogenetici, mediante po di rilevanza clinica; sviluppare line- l’uso di approcci sperimentali in silico, in e-guida assistenziali. vitro e in vivo; • trasferire le nuove tecnologie -omiche nella pratica clinica con particolare at- tenzione ai pazienti senza diagnosi. 4 MALATTIE RENALI Responsabile: Francesco Emma 3 MALATTIE OBIETTIVI NEUROMUSCOLARI • Studiare i meccanismi fisiopatologici Responsabile: Enrico Silvio Bertini della cistinosi nefropatica e delle malat- tie renali immuno-mediate; OBIETTIVI • svolgere ricerche cliniche in ambito ne- • Sviluppare la medicina traslaziona- frologico; partecipare ai registri delle le nell’ambito delle malattie neu- malattie renali. romuscolari e neurodegenerative; contribuire a definire nuovi fenotipi e identificare nuovi geni-malattia; innovare i protocolli di valutazione 6 funzionale delle malattie progressive; GENODERMATOSI • sviluppare algoritmi in grado di in- Responsabile: May El Hachem tegrare la diagnosi clinica, neurora- diologica, miopatologica, enzimatica OBIETTIVI e genetica; • Effettuare ricerche traslazionali nell’am- • definire la storia naturale delle ma- bito delle genodermatosi e di altre malat- lattie rare d’interesse; attiva par- tie genetiche con interessamento cutaneo, tecipazione alle sperimentazioni cli- in particolare le malformazioni vascolari niche osservazionali o terapeutiche. rare. • Le ricerche sono incentrate sullo studio dei meccanismi patogenetici, sui determinan- ti molecolari e sulle correlazioni genoti- 5 FISIOPATOLOGIA po-fenotipo, per migliorare le conoscenze DEL TESSUTO OSSEO sull’eziopatogenesi e la storia naturale di Responsabile: Andrea Del Fattore queste malattie e identificare nuovi mar- catori diagnostici e bersagli terapeuti- OBIETTIVI ci. L’attività di ricerca è anche diretta • Identificare i meccanismi molecolari e a sviluppare strumenti di valutazione della cellulari responsabili di patologie ossee qualità della vita e linee-guida diagnosti- rare; co-terapeutiche. • contribuire a caratterizzare nuovi fenotipi e a comprenderne i meccanismi di ma- lattia; • sviluppare nuovi tool diagnostici e pro- 7 GENETICA MOLECOLARE gnostici per le malattie caratterizzate da DEI CARATTERI COMPLESSI alterazioni della massa ossea; Responsabile: Anna Alisi • definire le alterazioni osteo-immunologi- che nelle patologie associate a una ridu- OBIETTIVI zione della massa ossea; • Studiare i meccanismi fisiopatologici del- • studiare i meccanismi responsabili la steatosi epatica non-alcolica (NAFLD) dell’insorgenza dell’osteosarcoma e svi- nel bambino e di altre malattie epatiche luppare nuovi approcci terapeutici; ana- pediatriche ad eziologia multifattoriale, lizzare gli aspetti endocrini del tessuto per individuare nuovi bersagli terapeutici; osseo. • identificare e validare marcatori diagno- stici genetici, epigenetici e circolanti di impatto clinico; studiare nuove strategie terapeutiche per la NAFLD volte a migliora- re il quadro clinico ed i parametri epatici. GENETICA E MALATTIE RARE 7
AREA DI RICERCA RESPONSABILE: Lorenzo Moretta IMMUNOLOGIA OBIETTIVI DELL’AREA loro impatto sulle vaccinazioni. Studia la Focalizzata sulle risposte immunitarie fisiopatologia delle malattie reumatolo- contro i tumori, sui meccanismi cellula- giche e auto-infiammatorie del bambi- ri e molecolari delle malattie autoimmuni no, in particolare il ruolo delle citochine e autoinfiammatorie, sulle immunodefi- e delle chemochine dell’infiammazione e cienze e sui vaccini. Studia i checkpoint dei rispettivi recettori, rivolta all’identi- inibitori, ad es. PD-1, coinvolti nello ficazione di nuovi biomarcatori e bersagli sviluppo dei tumori, li identifica sul- terapeutici. In collaborazione con l’Area le cellule ad attività anti-tumorale e ne di Oncoematologia, sviluppa approcci so- studia il silenziamento. Studia l’origine fisticati per la cura delle leucemie ad e lo sviluppo delle cellule dell’immunità alto rischio, basati sul trapianto aploi- innata e adattativa, a partire dai pre- dentico Tαβ-depleto e sull’uso terapeu- cursori emopoietici, focalizzandosi sulle tico delle cellule T e NK ingegnerizzate cellule NK, su altre cellule linfoidi innate con recettori chimerici T (CAR) specifici (ILC), sulle cellule mieloidi soppressorie per gli antigeni presenti sulla membrana e sui linfociti B, sulle loro sottopopola- esterna delle cellule tumorali. Una foca- zioni, sulla memoria immunologica ed sul lizzazione particolare, legata alla re- cente pandemia COVID-19, riguarda la risposta anticorpale, l’induzione/la per- sistenza della memoria immunologica e il ruolo dell’immunità innata, in particola- re delle cellule NK ed attività anti-virale, nel contenimento/evoluzione della malat- tia nei pazienti infetti da SARS-CoV-2.
UNITÀ DI RICERCA DELL’AREA 1 IMMUNOLOGIA DEI TUMORI 2 IMMUNOLOGIA TRASLAZIONALE Responsabile: Lorenzo Moretta Responsabile: Enrico Maggi OBIETTIVI OBIETTIVI • Caratterizzare, a livello cellulare e • Analizzare i meccanismi dell’immu- molecolare, nel sangue dei pazienti nità adattativa nelle malattie im- con patologie virali, nuovi precursori muno-mediate e oncologiche dell’età linfoidi “infiammatori”, che danno pediatrica, incluse le patologie rare origine alle cellule NK e T in grado di immunologiche; valutare le intera- uccidere con particolare efficacia le zioni tra l’immunità innata e adat- cellule tumorali o infettate da virus; tativa e la conseguente plasticità • analizzare questi precursori nei pa- della risposta cellulare specifica con zienti con COVID-19 e stabilire pos- ligandi di recettori Toll-like; stu- sibili correlazioni con l’evoluzione e diare il recettore inibitorio IL-1R8 la prognosi della malattia; espresso dalle cellule NK e dai gra- • analizzare le vescicole extra-cellu- nulociti eosinofili (GE) e il suo ruo- lari (esosomi e microvescicole) pro- lo nell’interazione cellule NK-GE nel dotte dalle cellule NK o dalle cellule microambiente tumorale; tumorali; • analizzare i precursori circolanti • analizzare l’effetto del microam- recentemente identificati nelle pa- biente dei tumori primari e meta- tologie autoimmuni e nelle infezioni statici sulla funzione anti-tumorale croniche con capacità differenziative delle cellule NK e ILC; verso i linfociti T ed NK e valutare i • caratterizzare, dal punto di vista meccanismi dell’immunogenicità dei molecolare, le cellule mieloidi sop- farmaci biologici e delle nuove te- pressorie ed il loro effetto sulle ri- rapie impiegate in queste patologie. sposte innate (NK e ILC) nel corso di patologie tumorali e leucemiche; • analizzare l’espressione e la funzio- ne di checkpoint con funzione inibito- ria sulle cellule NK e ILC nei pazienti 3 IMMUNOREUMATOLOGIA con tumore e studiare i meccanismi Responsabile: Fabrizio De Benedetti che inducono l’espressione di PD-1 sulle cellule NK OBIETTIVI • studiare le relazioni tra le cellule NK • Identificare i meccanismi patogene- e sottopopolazioni di cellule tumorali, tici molecolari e cellulari delle ma- con riferimento sia alla loro suscet- lattie reumatologiche del bambino; tibilità alla citotossicità NK-media- • identificare nuovi biomarcatori pre- ta, sia al loro effetto inibitorio sulla dittivi della gravità della malattia e funzione NK. Analizzare l’effetto di della risposta alla terapia; varie forme di IL-15 e del suo com- • identificare nuovi bersagli terapeu- plesso solubile sulla funzione NK. tici e nuove strategie terapeutiche. IMMUNOLOGIA 9
AREA DI RICERCA RESPONSABILE: Paolo Rossi INFETTIVOLOGIA E SVILUPPO DI FARMACI PEDIATRICI OBIETTIVI DELL’AREA Promuove la medicina traslazionale at- traverso studi patogenetici, sperimenta- zione clinica, farmacologica e metodolo- gica, per sviluppare soluzioni di medicina personalizzata nell’ambito delle patolo- gie dell’età evolutiva. Studia la fisiopa- tologia della risposta immune del bambino sano e con condizioni croniche, svolgendo un ruolo trasversale nell’architettura or- ganizzativa della ricerca scientifica. 10
UNITÀ DI RICERCA DELL’AREA 1 FISIOPATOLOGIA 2 IMMUNODEFICIENZE DELL’ACCRESCIMENTO PRIMITIVE Responsabile: Stefano Cianfarani Responsabile: Caterina Cancrini OBIETTIVI OBIETTIVI • Studiare i meccanismi patogenetici dei di- • Traslare i protocolli basati sulle tecnologie sturbi dell’accrescimento; di sequenziamento di seconda generazione • identificare criteri predittivi per il rischio di (NGS), per accelerare la diagnosi moleco- ritardo della crescita; lare delle Immunodeficienze primitive (IDP); • sviluppare protocolli diagnostici innovativi e • correlare i dati clinici e genetici con studi caratterizzare, a livello biochimico e molecola- funzionali mirati; re, le condizioni associate alla bassa statura; • identificare nuovi meccanismi patogenetici • applicare nuove strategie terapeutiche per per chiarire il ruolo delle diverse compo- migliorare la statura finale dei bambini con nenti cellulari coinvolte nei meccanismi di scarso accrescimento pre- e postnatale; difesa contro i patogeni e nel mantenimento • studiare l’effetto dell’esposizione agli in- della tolleranza, con l’obiettivo di chiari- terferenti endocrini sul tempo dello sviluppo re i meccanismi patogenetici alla base del- puberale e sul peso corporeo; la immuno-disregolazione e/o dell’autoim- • valutare l’efficacia e la sicurezza a lun- munità nelle IDP ed identificare marcatori go termine della terapia con ormone della predittivi, per individuare migliori strategie crescita (GH), in particolare in rapporto al terapeutiche con particolare riferimento ai rischio di tumore; pazienti con IDP e gravi quadri di citopenia • identificare e prevenire il rischio cardio-me- cronica e/o linfoproliferazione; tabolico nei bambini e negli adolescenti nati • valutare fattori di suscettibilità genetica, piccoli per l’età gestazionale; ambientale e di risposta immunologica nelle • valutare il profilo dei miRNA circolanti nei infezioni gravi da micobatterio tubercolare e soggetti nati piccoli per l’età gestazionale non tubercolare nella popolazione pediatrica e nei bambini obesi e la loro relazione con il con e senza immunodeficienza; rischio metabolico. • valutare la risposta citotossica e NK nei pa- zienti con IDP ed infezione cronica da EBV associati ad un aumento del rischio di linfo- 3 IMMUNOLOGIA CLINICA proliferazione. E VACCINOLOGIA Responsabile: Paolo Palma 4 PATOGENESI OBIETTIVI E TERAPIE INNOVATIVE • Ottimizzare una piattaforma di biologi dei si- IN INFETTIVOLOGIA stemi per identificare nuovi biomarcatori in Responsabile: Alberto Villani grado di predire la risposta alle nuove tera- pie immunomodulanti, alle vaccinazioni e alle OBIETTIVI nuove infezioni (SARS-CoV-2), per modulare e • Identificare i fattori che favoriscono lo svi- personalizzare gli interventi terapeutici in di- luppo delle malattie da micobatteri tubercolari versi gruppi di pazienti con malattie croniche; e non tubercolari; ricercare le immunodefi- • utilizzare tecniche di biologia cellulare e cienze “non convenzionali”, responsabili della molecolare per implementare le conoscenze suscettibilità alle infezioni da micobatteri; sullo stato immunologico dei pazienti immu- • individuare, con l’aiuto delle nuove tecniche dia- no-compromessi; gnostiche, la patogenesi delle infezioni dell’ap- • identificare nuovi correlati di protezione im- parato osteoarticolare nell’età evolutiva; munologica nei soggetti maggiormente su- • ricercare i marcatori in grado di favorire la scettibili alle malattie infettive prevenibili diagnosi e consentire una tempestiva terapia mediante vaccinazione; mirata per ridurre i tempi di degenza; • analizzare i meccanismi molecolari della rispo- • identificare le sequele a breve e/o lungo sta immunitaria dopo vaccinazione, per perso- termine delle patologie acute del sistema nalizzare gli interventi vaccinali in collabora- nervoso centrale (SNC) e gli eventuali para- zione con il Precise Vaccine Program di Harvard metri predittivi. Identificare marcatori per e il Boston Children Hospital; la diagnosi differenziale tra la malattia di • guidare un gruppo di immunologi internaziona- Kawasaki e la MIS-C. li per studiare interventi mirati a identificare nuove strategie di immunoterapia contro l’HIV, per ottenere un controllo virologico senza uti- 5 SPERIMENTAZIONI CLINICHE lizzare la terapia antivirale; • valutare i meccanismi della persistenza vi- Responsabile: Carlo Giaquinto rologica dell’infezione; sviluppare e imple- mentare un protocollo di studio multicentrico OBIETTIVI • Valutare le terapie innovative e le nuove internazionale per valutare l’efficacia di un strategie terapeutiche per il trattamento vaccino terapeutico per l’HIV; delle patologie pediatriche, allo scopo di ri- • contribuire alla diagnosi e al follow-up dei durre l’uso “off label” dei farmaci in pe- pazienti affetti da patologie immunologiche, diatria; studiando l’efficacia di nuovi farmaci im- • personalizzare e ottimizzare le terapie pe- munomodulanti. diatriche; • fornire il razionale per l’implementazione di studi registrativi in collaborazione con l’industria. INFETTIVOLOGIA E SVILUPPO DI FARMACI PEDIATRICI 11
AREA DI RICERCA RESPONSABILE: Massimiliano Raponi INNOVAZIONI CLINICO-GESTIONALI E TECNOLOGICHE OBIETTIVI DELL’AREA Promuovere e condurre studi rivolti a va- lutare l’impatto delle innovazioni cliniche e organizzative sulla qualità assisten- ziale, misurata sulla base dell’effica- cia, dell’appropriatezza, dell’equità, della soddisfazione dei pazienti e degli operatori. Analizzare le necessità assi- stenziali e lo sviluppo di modelli organiz- zativi e gestionali, in grado di favorire la diffusione delle buone pratiche cliniche ed aumentare gli standard di efficienza. 12
UNITÀ DI RICERCA DELL’AREA 1 ESITI CLINICI 2 HEALTH TECHNOLOGY E PERCORSI ASSESSMENT AND SAFETY MEDICO CHIRURGICI Responsabile: Pietro Derrico Responsabile: Marta Luisa Ciofi degli Atti OBIETTIVI OBIETTIVI • Valutare e validare le tecnologie maggior- • Studiare la sicurezza, l’efficacia e l’ef- mente innovative e di maggiore potenziale be- ficienza degli interventi assistenziali; neficio, anche al fine di indirizzare le scelte • valutare gli esiti delle cure; di investimento da parte dell’Ospedale; • individuare gli indicatori qualitativi basati • studiare gli effetti sulla salute dei principali su banche di dati sanitari; fattori di rischio lavorativi (biologici, chi- • effettuare studi di intervento per la promo- mici, fisici e psicologici). zione della medicina basata sull’evidenza. 3 IMAGING 4 INNOVAZIONI IN DIAGNOSTICA Responsabile: Paolo Tomà DI LABORATORIO Responsabile: Andrea Onetti Muda OBIETTIVI Migliorare le tecniche diagnostiche utilizzate OBIETTIVI in pediatria, per rendere più robuste e accurate Sviluppare progetti di ricerca traslazionale, le metodiche di diagnosi per immagini a bas- utilizzando le più importanti innovazioni tecno- sa o nulla invasività, al fine di incrementarne logiche in ambito biomedico, per lo studio dei l’uso routinario. tessuti e dei liquidi biologici, per contribuire alla costruzione di percorsi diagnostici e tera- peutici più accurati e personalizzati. 5 MEDICINA PERINATALE 6 INNOVAZIONI ASSISTENZIALI Responsabile: Francesco Morini Responsabile: Manuela Tiozzo OBIETTIVI OBIETTIVI Sviluppare e coordinare ricerche su temi di me- Descrivere e valutare i processi assisten- dicina perinatale, sia sul versante medico che ziali rivolti al bambino e alla sua famiglia, su quello infermieristico, relativi alla medicina nell’Ospedale e nella comunità, con particolare prenatale, alla neonatologia medica e chirur- attenzione ai pazienti in condizioni croniche gica, e al follow-up a lungo termine del neo- complesse, per quanto riguarda la continuità nato con patologia. delle cure, la promozione del self-care, l’in- Un’attenzione particolare è dedicata agli esiti novazione e l’integrazione professionale. psicologici sull’intera famiglia di un ricovero nelle prime settimane di vita. INNOVAZIONI CLINICO-GESTIONALI E TECNOLOGICHE 13
AREA DI RICERCA RESPONSABILE: Alberto Eugenio Tozzi MALATTIE MULTIFATTORIALI E COMPLESSE OBIETTIVI DELL’AREA Studiare l’epidemiologia delle malattie, la prevenzione, la predizione della pro- gnosi e le terapie, attraverso l’integra- zione di dati a diversi livelli, inclusi quelli genetici, clinici ed ambientali; identifi- care e analizzare modelli complessi nel- le malattie infettive e nelle vaccinazioni, nell’obesità, nelle malattie neuropsi- chiatriche e cardiologiche; interpretare informazioni digitali, applicare algoritmi di intelligenza artificiale e valutare so- luzioni tecnologiche innovative per la ge- stione delle malattie complesse. 14
UNITÀ DI RICERCA DELL’AREA 1 CARDIOPATIE 2 MEDICINA Responsabile: Fabrizio Drago PREDITTIVA E PREVENTIVA Responsabile: Alberto Eugenio Tozzi OBIETTIVI • Valutare l’applicabilità delle nuove OBIETTIVI metodologie interventistiche e non, • Studiare l’impatto delle vaccinazioni nella diagnosi e nella cura dei difetti e dell’esitazione vaccinale; congeniti cardiovascolari, delle car- • studiare l’efficacia della comuni- diopatie acquisite e delle anomalie cazione digitale e l’innovazione nel del ritmo cardiaco; consenso informato; • applicare le tecniche avanzate di • utilizzare le tecnologie 3D per lo imaging cardiaca nella diagnosi e studio delle patologie complesse; nella terapia dei pazienti pediatrici promuovere la salute del bambino nei cardiopatici; primi 1000 giorni di vita; • integrare le nuove tecniche di ima- • sviluppare algoritmi di intelligenza ging con la mappatura elettro-ana- artificiale per ottimizzare il percor- tomica intracardiaca nelle procedure so del paziente; di elettrofisiologia e cardiostimola- • analizzare i fattori che influenzano zione; valutare nuove metodologie di la sensibilità all’insulina sistemica diagnostica medica ed interventisti- e cerebrale e diagnosticare la ridotta ca nei pazienti affetti da cardiopa- sensibilità all’azione dell’ormone in tie congenite e/o cardiomiopatie e/o alcune patologie; canalopatie; • verificare il ruolo dei microRNA nel- • studiare e valutare nuove tecni- la patogenesi e nello sviluppo delle che di diagnosi e cura nei pazienti malattie; che necessitano di terapia intensi- • analizzare i fattori che influenzano va; studiare la trapiantologia car- la sensibilità all’insulina sistemica dio-polmonare; studiare le procedure e cerebrale; cardiochirurgiche per azzerare le per- • studiare la patogenesi, la diagnosi, centuali di rischio e le complicanze; la gestione e la prognosi della ma- • studiare l’utilizzo del cuore artifi- lattia allergica del bambino con ap- ciale nei pazienti pediatrici per mi- procci innovativi; gliorare gli esiti clinici; • gestire la rinite allergica attraverso • studiare la terapia e la cura delle sistemi digitali; studiare la patoge- patologie dell’apparato cardiovasco- nesi, la diagnosi, la gestione e la lare nei pazienti affetti da patologie prognosi della malattia allergica del neurodegenerative e oncologiche. bambino con approcci innovativi; • programmare studi epidemiologici per valutare la patogenesi della malattia allergica; 3 NEUROPSICHIATRIA • sviluppare ricerche cliniche trasla- Responsabile: Stefano Vicari zionali sulla patologia allergica re- OBIETTIVI spiratoria, alimentare e da farmaci; • Definire il profilo neuropsicologico e • studiare l’effetto dell’interazione psicopatologico dei bambini e degli tra genetica, ambiente prenatale e adolescenti con disturbi del neurosvi- dieta nel primo anno di vita sulla pa- luppo e psicopatologici; togenesi dell’infiammazione cronica • sviluppare protocolli di interven- e delle patologie cardiometaboliche; to basati sull’evidenza nei bambini • studiare strategie efficaci per la e negli adolescenti con disturbi del diagnosi e il trattamento dell’obesi- neurosviluppo e psicopatologici. tà pediatrica; • studiare le alterazioni del rimodella- mento osseo nel paziente complesso con ridotta massa ossea e con ma- lattie rare. MALATTIE MULTIFATTORIALI E COMPLESSE 15
AREA DI RICERCA RESPONSABILE: Carlo Federico Perno MEDICINA MULTIMODALE DI LABORATORIO OBIETTIVI DELL’AREA Vengono inoltre studiate le interazioni dei Riunisce competenze immunologiche, mi- microorganismi saprofiti con l’organi- crobiologiche e genetiche traslabili nella smo, anche per valutare le possibilità di pratica clinica. L’affinità tecnologica terapie basate sull’introduzione di germi tra queste competenze permette la con- (Trapianto fecale) in grado di contrasta- divisione di strumentazioni e tecnologie re l’evoluzione clinica di patologie diret- finalizzate ad ottenere risultati funzio- tamente guidate da patogeni o mediate nali al miglioramento delle conoscenze, indirettamente dai prodotti proinfiamma- ad impatto su numerose patologie pedia- tori dei patogeni. triche. La diagnostica innovativa trova applicazione nella scoperta di nuovi geni e variazioni geniche correlate alle ma- lattie del bambino, nella comprensione dei meccanismi di sviluppo della memo- ria immunitaria, nonché nello studio dei meccanismi di fuga dei microorganismi nei confronti della terapia antimicrobica e della risposta immunitaria naturale e artificiale. 16
UNITÀ DI RICERCA DELL’AREA 1 CITOGENOMICA TRASLAZIONALE 2 DIAGNOSTICA IMMUNOLOGICA Responsabile: Antonio Novelli Responsabile: Rita Carsetti OBIETTIVI OBIETTIVI • Ampliare lo spettro mutazionale e • Studiare la funzione dei linfociti B fenotipico dei pazienti attraverso al fine di comprendere l’organizza- l’identificazione di nuovi geni-ma- zione, la funzione e il mantenimen- lattia e di nuove associazioni geno- to nel tempo del compartimento delle tipo-fenotipo, anche in relazione alle cellule B della memoria, che vengono malattie senza diagnosi; generate in risposta alle infezioni o • identificare i fattori genetici re- alle vaccinazioni e proteggono dalle sponsabili della suscettibilità all’in- reinfezioni; fezione da SARS-CoV-2 attraver- • studiare l’ontogenesi delle cellu- so il sequenziamento dell’esoma dei le B, incluse quelle della memoria, pazienti affetti da gradi diversi di nell’età neonatale e nei primi anni di malattia; vita, in confronto allo sviluppo dopo • determinare la risposta ai farmaci trapianto di cellule staminali perife- sulla base del profilo farmacogene- riche o del midollo osseo o del cordo- tico, in collaborazione con l’Unità ne ombelicale; di Ricerca di Patologie Metaboliche; • valutare la specificità, organizza- identificare nuovi meccanismi pato- zione e durata della memoria immu- genetici alla base di patologie co- nologica indotta dal vaccino anti- stituzionali e acquisite (tumori solidi SARS-CoV-2. pediatrici), utilizzando la tecnica dell’Optical Genome Mapping. 3 MICROBIOLOGIA 4 MICROBIOMA Responsabile: Carlo Federico Perno Responsabile: Lorenza Putignani OBIETTIVI OBIETTIVI • Traslare le conoscenze acquisite dal- • Creare modelli avanzati di biologia la ricerca di base alla clinica del- dei sistemi da trasferire nelle appli- le infezioni, al fine di migliorare la cazioni diagnostico- assistenziali; tempestività e la qualità dell’assi- • caratterizzare il (meta)genoma, il stenza ai pazienti pediatrici; (meta)proteoma e il (meta)metabo- • sviluppare nuovi approcci diagnosti- loma dei microbioti umani (comunità ci ultrasensibili, specifici e di alto microbiche, fungine e parassitarie, troughput, per caratterizzare gli patogeni divergenti), il co-meta- agenti infettivi (ad es. tubercolo- boloma e il proteoma dell’ospite, le si, micobatteri non tubercolari, virus variabili foodomica e infettomica, respiratori, virus gastrointestinali, per stratificare i fenotipi malattia infezioni batteriche multiresistenti, (medicina personalizzata). virus erpetici, HIV/HTLV-1/2) ri- spetto al loro potere patogeno, alla capacità moltiplicativa e di diffusio- ne e alla composizione genetica; • integrare le specifiche conoscenze biologiche e biochimiche, di patoge- nesi ed evoluzione virale e batterica nella gestione clinica del paziente pediatrico. MEDICINA MULTIMODALE DI LABORATORIO 17
AREA DI RICERCA RESPONSABILE: Carlo Dionisi Vici PEDIATRIA SPECIALISTICA TRASLAZIONALE OBIETTIVI DELL’AREA realizzare programmi di medicina perso- Sviluppare modelli traslazionali atti ad nalizzata e studi di perfusione extracor- integrare la ricerca clinica con la ricerca porea per la conservazione degli organi di laboratorio, per offrire ai pazienti pe- destinati al trapianto; studiare i mecca- diatrici una diagnosi precoce e l’accesso nismi fisiopatologici e i determinanti ge- a trattamenti innovativi; trasferire nella netici di malattia e sviluppare nuove tera- pratica clinica le tecnologie per l’iden- pie in ambito farmacologico, nutrizionale, tificazione di nuovi biomarcatori; svilup- riabilitativo e trapiantologico. pare e validare strumenti elettromedicali; partecipare a sperimentazioni cliniche; 18
UNITÀ DI RICERCA DELL’AREA 1 EPATOGASTROENTEROLOGIA 2 MALATTIE ALLERGICHE CLINICA E TRAPIANTOLOGIA Responsabile: Alessandro Giovanni Fiocchi Responsabile: Marco Spada OBIETTIVI OBIETTIVI • Studiare con un approccio genomico i • Utilizzare sistemi di perfusione ex- profili di predisposizione all’esofa- tracorporea d’organo per incre- gite eosinofila; mentare la disponibilità di fegati • analizzare il sistema maggiore utilizzabili per il trapianto e per mi- dell’istocompatibilità nei pazienti gliorare gli esiti; studiare la fisio- con congiuntivite vernal; patologia dell’insufficienza epatica • analizzare in vitro gli effetti tollero- acuta e cronica e delle malattie me- genici e immunomodulanti delle for- taboliche epatiche; mule con diversi gradi di idrolisi; • applicare tecniche di medicina tra- • studiare la proteomica delle matrici slazionale cellulare, farmacologica e alimentari per identificare le tracce genica; immunogeniche; sperimentare l’an- • studiare l’insufficienza epatica e ticorpo monoclonale Dupilumab nel intestinale con un approccio integra- trattamento dell’esofagite eosinofi- to clinico e biologico per identificare la e nell’asma severa ed un derivato i meccanismi, i fattori di rischio e i xantinico sistemico per trattare l’a- bersagli molecolari per la terapia e sma persistente; la prevenzione; • coordinare le linee-guida WAO per • definire il ruolo della malnutrizione, la diagnosi e la cura dell’allergia della sarcopenia e della nutrizione alle proteine del latte (DRACMA), e il artificiale nelle insufficienze croni- consensus internazionale DEFASE per che epatiche ed intestinali, con un la definizione della severità dell’al- focus sui percorsi nutrizionali e sul lergia alimentare. fabbisogno energetico valutato con colorimetria. 3 MALATTIE 4 MALATTIE METABOLICHE DELL’APPARATO RESPIRATORIO Responsabile: Carlo Dionisi Vici Responsabile: Renato Cutrera OBIETTIVI OBIETTIVI Estendere la ricerca traslazionale nel • Studiare i pazienti in insufficien- campo malattie metaboliche ereditarie za respiratoria cronica ipercapni- attraverso lo studio del metaboloma, ca, che necessitano di ventilazione dei meccanismi fisiopatologici e dei de- a lungo termine, compresi i pazienti terminanti genetici, per definire nuovi affetti da patologia respiratoria nel biomarcatori, migliorare le conoscen- sonno (ad es. OSAS, obesità, pa- ze sulla storia naturale delle malattie tologia malformativa delle vie ae- e sviluppare nuovi approcci terapeutici ree superiori, patologie metaboliche, in ambito farmacologico, nutrizionale e neuromuscolari e ipoventazione cen- trapiantologico. trale congenita) e i pazienti affetti da malattie rare respiratorie (ad es. discinesia ciliare primaria e diffuse 5 TERAPIE INNOVATIVE lung diseases); PER LE ENDOCRINOPATIE • effettuare sperimentazioni cliniche Responsabile: Marco Cappa sulle malattie rare respiratorie; svi- luppare e validare apparecchi elet- OBIETTIVI tromedicali, quali l’aerosolterapia e • Promuovere la ricerca clinica, at- i ventilatori polmonari; traverso l’individuazione di parti- • studiare la fisioterapia respiratoria. colari fenotipi e la sperimentazione farmacologica, attraverso lo studio delle basi genetiche delle patolo- gie endocrine; • individuare correlazioni genotipo-fe- notipo nell’adrenoleucodistrofia le- gata all’X e nelle altre patologie del surrene, al fine di individuare nuove strategie terapeutiche per i quadri clinici più complessi, utilizzando farmaci sperimentali innovativi. PEDIATRIA SPECIALISTICA TRASLAZIONALE 19
AREA DI RICERCA RESPONSABILE: Federico Vigevano SCIENZE NEUROLOGICHE E MEDICINA RIABILITATIVA OBIETTIVI DELL’AREA L’area di Ricerca Scienze Neurologiche e Medicina Riabilitativa coordina le ricer- che nell’ambito delle Neuroscienze. I principali interessi dell’Area si foca- lizzano sull’epilessia, l’emicrania, le patologie infiammatorie, i disordini del movimento, i tumori cerebrali e le di- sabilità cognitivo-motorie ed i rispettivi correlati genetici, nonché sulla neuroria- bilitazione funzionale e robotica. 20
UNITÀ DI RICERCA DELL’AREA 1 MALATTIE NEUROLOGICHE 2 NEURORIABILITAZIONE E NEUROCHIRURGICHE Responsabile: Enrico Castelli Responsabile: Federico Vigevano OBIETTIVI OBIETTIVI • Migliorare l’outcome del bambino, • Effettuare ricerche traslazionali con facilitare il suo sviluppo armonico, finalità diagnostica e terapeutica, raggiungere la massima autonomia, con particolare riferimento alle epi- favorire l’inserimento sociale e la lessie, alle cefalee, ai disordini del migliore qualità di vita; movimento, alle malattie demieliniz- • incrementare le conoscenze sui pro- zanti, alle patologie neurologiche del cessi di recupero correlati all’at- neonato; tivazione della plasticità neuronale • integrare sistemi di imaging avanza- dopo un danno neurologico; ti e realtà aumentata nella pianifi- • definire strategie innovative di in- cazione chirurgica e nella definizione tervento, mediante l’integrazione dei network anatomo-funzionali nelle multidisciplinare degli aspetti critici malattie neurologiche e neuro-onco- del processo riabilitativo, per otti- logiche; mizzare gli esiti; identificare indici • sviluppare sperimentazioni cliniche de- funzionali standardizzati, con l’im- dicate alle patologie neurologiche ge- piego di sistemi obiettivi di valu- netiche, con farmaci “disease modi- tazione della performance motoria, fing”, e alle patologie infiammatorie. per comprendere la storia clinica del bambino e verificare i risultati dei trials terapeutici; • verificare il ruolo delle nuove tecno- logie, inclusa la robotica e la realtà virtuale, nelle strategie di training in età pediatrica. SCIENZE NEUROLOGICHE E MEDICINA RIABILITATIVA 21
AREA DI RICERCA RESPONSABILE: Franco Locatelli ONCOEMATOLOGIA OBIETTIVI DELL’AREA L’area di ricerca Oncoematologia sviluppa nuovi approcci di diagnostica molecolare finalizzati a ottimizzare la caratteriz- zazione e la stratificazione del rischio dei pazienti pediatrici affetti da patolo- gie tumorali e a sviluppare protocolli di terapia innovativa e cellulare/genica dal laboratorio al letto del paziente.
UNITÀ DI RICERCA DELL’AREA 1 GENETICA ED EPIGENETICA 2 TERAPIA CELLULARE E GENICA DEI TUMORI PEDIATRICI DELLE EMOPATIE Responsabile: Franco Locatelli Responsabile: Franco Locatelli OBIETTIVI OBIETTIVI • Studiare e caratterizzare estensivamente • Studiare le cellule staminali emopoietiche le variazioni molecolari ed epigenetiche e ottenute da diverse sorgenti, quali il midollo post-trascrizionali implicate nella patoge- osseo e il sangue periferico, dopo mobiliz- nesi delle neoplasie ematologiche e solide del zazione con fattori di crescita, e il sangue bambino (incluso il neuroblastoma, i tumori cordonale; celebrali e i sarcomi); • studiare in vitro le caratteristiche immuno- • valutare in modelli preclinici la resistenza ai regolatorie delle cellule stromali mesenchi- farmaci e alla terapia radiante nei sarcomi mali e la loro azione sulle cellule coinvolte pediatrici per identificare bersagli moleco- nella risposta infiammatoria; lari e ripristinare la risposta ai trattamenti; • utilizzare le cellule stromali mesenchimali • studiare i meccanismi alla base della for- nella medicina rigenerativa; mazione della nicchia pre-metastatica at- • sviluppare, a livello clinico, approcci di te- traverso l’identificazione di specifici bio- rapia genica e di editing del genoma nelle marcatori esosomiali; emoglobinopatie; - validare approcci inno- • caratterizzare le alterazioni implicate nel vativi di trapianto emopoietico nelle malattie glioblastoma di alto grado e nei DIPG, e ematologiche del bambino; mettere a punto specifici modelli preclinici • analizzare la metilazione nei pazienti af- in vitro, ex vivo e in vivo per studiare i mec- fetti da leucemia mielomonicitica infantile canismi di interazione tra sottopopolazioni (JMML) prima e dopo il trattamento con aza- tumorali e per testare potenziali strategie citidina; analizzare i miRNA come marcatori terapeutiche mirate; prognostici nei pazienti affetti da leucemia • identificare nuovi bersagli molecolari (miR- mieloide acuta ad alto rischio; NA e protooncogeni) per il trattamento del • analizzare il midollo osseo dei pazienti af- glioblastoma mediante studi in sistemi cel- fetti da BCP-ALL per valutarne le modifica- lulari ed in vivo; zioni della cromatina; • studiare i profili di metilazione del DNA per la • veicolare, mediante gli esosomi, sequenze di caratterizzazione molecolare delle neoplasie, RNA interferenti nelle linee immortalizzate o identificandone le implicazioni in ambito dia- nei campioni primari di BCP-ALL, per poten- gnostico, prognostico e terapeutico; ziare la risposta ai trattamenti; • studiare e caratterizzare la componente im- • studiare i meccanismi di resistenza IDO1-di- munitaria nel microambiente tumorale dei pendenti nelle cellule di neuroblastoma trat- pazienti pediatrici con neoplasia ad alto ri- tate con cellule GD2 CAR T. schio, per sviluppare nuove strategie pro- gnostiche ed immunoterapeutiche; • studiare il ruolo dell’autofagia e delle pro- teine implicate (ad es. AMBRA1) nella re- 3 TERAPIA GENICA DEI TUMORI golazione della a) staminalità; b) metasta- Responsabile: Concetta Quintarelli tizzazione; c) immuno-resistenza nei tumori solidi ad alto rischio (medulloblastoma grup- OBIETTIVI po 3, neuroblastoma); d) chemio-resistenza • Implementare programmi di terapia geni- nelle leucemie mielodi. ca per i tumori ematologici e solidi, basati sull’impiego di linfociti trasdotti con un re- cettore chimerico specifico per un antigene caratterizzante le cellule neoplastiche; • studiare approcci innovativi di immunotera- pia adottiva anti-tumorale, caratterizzati da un profilo di elevata efficacia e bassa tossicità; • studiare nuovi approcci di terapia cellulare adottiva basati su piattaforme allogeniche, come le cellule NK e i linfociti Tγδ; • sviluppare immunoterapie specifiche per i pazienti affetti da linfoma, tumori germinali e tumori celebrali; • monitorare i pazienti trattati con immuno- terapia; • studiare processi di rigenerazione del timo, dopo danno indotto dal regime di condiziona- mento pre-trapianto, per identificare i fat- tori in grado di accelerare la ripresa della funzionalità timica e la ricostituzione im- munitaria; caratterizzare nuovi biomarcatori associati al fenotipo dei pazienti affetti da GVHD acuta dopo il trapianto di cellule sta- minali ematopietiche. ONCOEMATOLOGIA 23
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