Tematiche di ricerca

1- Individuazione e caratterizzazione del gene oncosoppressore Rb2/p130

Ha dato un contributo essenziale alla individuazione del gene oncosoppressore Rb2/p130, alla sua localizzazione cromosomica nell’uomo, alla caratterizzazione della sua struttura genomica e al clonaggio del gene omologo murino. Da tutti questi dati si evince la stretta analogia di sequenza di Rb2/p130 con il gene del Retinoblastoma e con il suo omologo p107, specialmente in una regione chiamata “pocket”. Grazie a questa “scoperta”, si può oggi parlare della famiglia di geni del retinoblastoma. Inoltre la completa struttura genomica di Rb2/p130, così come tutti i dati necessari per amplificare esoni del gene da DNA genomico umano, fanno parte di un brevetto degli Stati Uniti d’America, la cui finalità era quella di poter eventualmente utilizzare tali informazioni per scopi diagnostici e terapeutici.

2- Contributo alla diagnosi differenziale e ai meccanismi molecolari di patogenesi dei mesoteliomi umani:

In questa serie di osservazioni, viene caratterizzata l’espressione immunoistochimica dei geni della famiglia del retinoblastoma nel mesotelioma e si mostrano evidenze dell’integrazione nel genoma delle cellule di mesotelioma umano del virus oncogeno SV-40 e dell’interazione che il suo prodotto proteico ha con le proteine del retinoblastoma. Da questa osservazione si postula un modello di patogenesi virale, almeno per alcuni casi di mesotelioma.

3- Caratterizzazione del valore prognostico dell’espressione immunoistochimica di geni coinvolti nella regolazione del ciclo cellulare, Rb2/p130, p53 – p21 – p27, nelle neoplasie polmonari in rapporto ai parametri clinici e morfologici e in coordinazione con dati immunoistochimici della tipizzazione e proliferazione cellulare:

In questa serie di lavori viene valutato il significato prognostico dell’espressione immunoistochimica del gene oncosoppressore p53, e di alcune proteine coinvolte nella regolazione del ciclo cellulare (Rb2/p130, p21, e p27) in un’ampia casistica di tumori del polmone. Questi lavori si annoverano fra le prime evidenze sperimentali del ruolo dei regolatori del ciclo cellulare nella patogenesi e progressione del carcinoma polmonare

1- Creazione di un nuovo modello animale di degenerazione trans-neuronale nel sistema nervoso centrale di ratti neonati.

Nel corso delle ricerche svolte presso il lab. di Neuroscienze del Campus BioMedico, si è interessato dello sviluppo del sistema sensoriale nel ratto neonato, in particolare all’effetto delle neurotrofine nel favorire la corretta formazione della circuiteria cerebrale. Ha caratterizzato da un punto di vista strutturale e funzionale un nuovo modello animale di degenerazione trans-neuronale nel sistema nervoso centrale di ratti neonati, individuando un gruppo di cellule (neuroni talamo-corticali) che necessitano di un corretto input sensoriale dalla periferia per la loro sopravvivenza durante i primi giorni di vita.

2- Contributo alla caratterizzazione delle mutazioni genetiche responsabili dell’autismo infantile

Nel corso delle ricerche svolte presso il lab. di Neuroscienze del Campus BioMedico ha collaborato ad alcuni studi genetici sull’autismo infantile, delineando i protocolli sperimentali per l’individuazione di alcune alterazioni molecolari coinvolte in tale patologia.

Studi sul melanoma cutaneo:

In questo periodo ha cominciato ad interessarsi del melanoma cutaneo, perfezionando una metodica per la rilevazione di micrometastasi nel sangue periferico tramite RT-PCR per il gene codificante per la tirosinasi. Inoltre ha studiato il possibile valore prognostico dell’espressione del fattore di trascrizione AP-2 e del mediatore apoptotico APAF-1 nel melanoma cutaneo. Infine, ha caratterizzato alcuni dei “pathway” molecolari responsabili della progressione neoplastica del melanoma in un sistema in vitro, utilizzando la tecnologia dei cDNA array.

1- Ruolo dell’apoptosi miocardica nel remodeling ventricolare post-infartuale

Ha coordinato per diversi anni un gruppo di ricerca multi-istituzionale per lo studio dei fenomeni di apoptosi miocardica durante il remodeling ventricolare post-infartuale. Tali studi hanno contribuito a definire i meccanismi fisio-patologici dello scompenso cardiaco post-infartuale e hanno portato all’individuazione di possibili target terapeutici. I risultati ottenuti sono riconosciuti e citati nei più importanti testi di cardiologia internazionale

2- Analisi dei mediatori del ciclo cellulare nel mesotelioma umano, nei tumori del polmone e nei timomi

Ha coordinato per diversi anni un gruppo di ricerca multi-istituzionale per lo studio dei mediatori del ciclo cellulare nella patogenesi e progressione del mesotelioma umano, dei tumori del polmone e dei timomi. I risultati ottenuti sono stati pubblicate sulle più prestigiose riviste di ricerca oncologica.

3- Analisi morfologica e funzionale della serina proteasi HtrA1

Coordina da diversi anni un gruppo di ricerca multi-istituzionale e internazionale per lo studio della funzione della serina proteasi HtrA1, un gene oncosoppressor-like coinvolto in fenomeni fondamentali per la crescita cellulare e lo sviluppo. Il gruppo di ricerca diretto dal prof. Baldi è considerato uno dei gruppi leader mondiali in questa specifica attività di ricerca. I risultati ottenuti sono stati pubblicate sulle più prestigiose riviste di ricerca di base e oncologiche.

4- Contributo alla caratterizzazione delle mutazioni genetiche responsabili della sindrome di Bardet-Biedl e della sindrome di Duan

Dal 2000 collabora con il prof. Alessandro Iannaccone, Department of Ophthalmology, University of Tennessee Health Science Center, Memphis, nella raccolta di materiale genetico di famiglie affette dalle sindromi di Bardet-Biedl e di Duan e nello studio delle alterazioni genetiche responsabili di questi particolari fenotipi. Recentemente, in due lavori in collaborazione il primo con il Department of Pediatrics, Division of Medical Genetics and the Howard Hughes Medical Institute, University of Iowa, e il secondo con il Department of Medicine, Harvard Medical School, Boston ha identificato i geni le cui mutazioni sono responsabili di queste sindromi.

5- Studi di anatomia patologica classica

Basandosi sull’attività clinica svolta presso il Servizio di Anatomia Patologica, ha sviluppato diverse tematiche di anatomia patologica classica, soprattutto per quanto riguarda la descrizione di rari casi anatomo-clinici di natura neoplastica, infettiva e malformativa. Tali osservazioni sono state pubblicate su importanti riviste internazionali specializzate.

6- Definizione di un modello di archiviazione digitale per immagini medicali e di un sistema di “retrieval”, tramite la tecnologia dei CBIR

Collabora in qualità di consulente scientifico con l’azienda “ACS” di Roma, che da diversi anni è impegnata nel trasferimento della tecnologia gestionale di immagini spaziali da satelliti (in cui è leder riconosciuto) nella ricerca biomedica. Frutto di questa collaborazione è stata la definizione di un sistema CBIR per l’archiviazione e la consultazione di immagini di dermatoscopia di lesioni pigmentate della cute, studio da cui è risultato anche un brevetto. Attualmente sono in corso ulteriori studi per applicare tale tecnologia ad altre immagini medicali.

1- Studi sulla patogenesi dell’endometriosi

In questa serie di studi vengono presentate evidenze a favore di una patogenesi embrionale dell’endometriosi, che sarebbe causata da piccole alterazioni molecolari dei fenomeni di embriogenesi del sistema genitale femminile che portano a difetti nella corretta chiusura del tubo uterino primordiale. Viene anche proposto, attraverso la definizione di un modello animale spontaneo di endometriosi, come evento scatenante un alterato input ormonale estrogenico a carico del feto durante un periodo critico dello sviluppo. Queste evidenze sperimentali hanno dato un contributo essenziale alla comprensione della patogenesi dell’endometriosi (tuttora sconosciuta) è stanno ottenendo il riconoscimento della comunità scientifica internazionale

2- Studi sulla diagnosi e terapia dell’endometriosi

In questa serie di studi, attraverso un approccio di proteomica, vengono individuate alcune proteine la cui espressione nel sangue periferico delle pazienti con endometriosi assume valore diagnostico. Inoltre, viene proposto l’ormone AMH (fortemente espresso nel tessuto endometriosico), come possibile marker diagnostico per evidenziare le lesioni endometriosiche in vivo tramite tecniche di imaging, e come possibile target terapeutico. Questi studi sono oggetto di brevetti per la definizione di kit diagnostici e terapeutici per l’endometriosi.

E’ co-fondatore dell’azienda Biopulse Srl, attivamente coinvolta nella definizione di nuovi prodotti elettromedicali per il trattamento di patologie neoplastiche in ambito veterinario. Con il dott. Spugnini, da alcuni anni conduce una serie di lavori su animali da laboratorio e animali domestici per la caratterizzazione degli effetti anatomo-clinici del trattamento con elettrochemioterapia di tumori sperimentali e spontanei. Tali lavori hanno portato alla definizione di nuovi protocolli terapeutici oncologici negli animali da compagnia.

Le ricerche in tale campo hanno portato alla creazione di un originale elettroporatore (Onkodisruptor®), che è attualmente utilizzato in diversi centri di eccellenza clinici e di ricerca degli USA e del Canada

Dirige dal 2014 la “core facility” di Anatomia Patologica traslazionale presso il CEINGE. Il laboratorio  fornisce servizi ed eroga prestazioni, richieste per via informatica, inerenti tecniche istologiche, citologiche, istochimiche,  immunoistochimiche e di patologia molecolare. La “facility” rappresenta anche e soprattutto un punto di riferimento  per i ricercatori che vogliano caratterizzare dal punto di vista microscopico, istologico e patologico i loro modelli animali di malattia umana. Il laboratorio è, inoltre, attivamente coinvolto in un progetto di ricerca il cui fine principale è la caratterizzazione del trascrittoma e del metiloma in un gruppo di casi di tumori della mammella con l’obiettivo di identificare nuovi marker molecolari di diagnosi e prognosi nel cancro della mammella.