Creato per la prima volta un modello 3D di microbiota intestinale umano

Una interessante sfida tra scienza e arte si fa presente in quest'ultimi settimane con Musei e gallerie chiuse. 

Guardate  queste risultato della ricerca dell 'Università di Pisa e l' Università Politecnica delle Marche pubblicata sulla

rivista Scientific Reports:  VERSIONE SPAGNOLA

"Un gruppo di scienziati ha per la prima volta creato in laboratorio un modello 3D in vitro di  

microbiota intestinale umano. Il modello permetterà in futuro di comprendere gli effetti di farmaci e

alimenti sui singoli individui e di personalizzare terapie e dieta.

La ricerca illustrata con un articolo sulla rivista Scientific Reports è stata condotta da Giovanni

Vozzi ed Emilia Ghelardi dell'Università di Pisa e da Monica Mattioli Belmonte dell'Università Politecnica delle Marche.

"Attualmente non esistono altri dispositivi capaci di riprodurre con tale fedeltà topologica, meccanica e biochimica la generazione e l'evoluzione del microbiota intestinale umano – spiega il bioingegnere Giovanni Vozzi – il modello è costituito da strutture polimeriche naturali nanofabbricate sulle quali abbiamo innestato le colture di microbiota intestinale, questo ci ha permesso di replicare in modo fedele lo strato di biofilm batterico presente nell'intestino umano così da valutare l'effetto di farmaci, probiotici, prebiotici e degli alimenti sulla composizione e biodiversità delle popolazioni microbiche residenti".

Nell'ambito della ricerca, il gruppo di Giovanni Vozzi, ha realizzato la struttura, in termini tecnici lo 

"scaffold" polimerico naturale elettrofilato, su cui è stato impiantato il biofilm batterico.

Il gruppo di Emilia Ghelardi, si è occupato invece della semina e della crescita del microbiota

intestinale sul supporto polimerico e della sua caratterizzazione mediante studi di metagenomica

e real-time PCR quantitativa.

Giovanni Vozzi è professore al dipartimento di Ingegneria dell'Informazione e al Centro di Ricerca

"E. Piaggio", insieme a lui hanno collaborato alla ricerca Carmelo De Maria, Francesca Montemurro, Francesco Biagini, Anna

Lapomarda, Aurora De Acutis e Chiara Magliaro. Emilia Ghelardi è professoressa al dipartimento di Ricerca

Traslazionale e delle Nuove Tecnologie in Medicina e Chirurgia e il suo team comprende Marco Calvigioni,

Alessandra Vecchione, Francesco Celandroni e Diletta Mazzantini. 

I due gruppi dell'ateneo pisano collaborano da tempo allo sviluppo di piattaforme bioingegneristiche

utili in medicina. Su questo argomento si sono già aggiudicati un progetto MIT-UNIPI che

riguardava lo studio dell'influenza del microbiota intestinale sulla pielonefrite, una malattia

infiammatoria del rene.

"Abbiamo dato l'avvio a questo filone di ricerca – conclude Emilia Ghelardi – perché siamo convinti che l'insorgere, l'acutizzarsi o il cronicizzarsi di alcune patologie siano mediati dal microbiota e che quest'ultimo abbia un ruolo predominante nel determinare l'efficacia della terapia farmacologica. Capire bene come ciò che ingeriamo alteri il metabolismo e la funzionalità degli organi permetterà in futuro di cambiare la visione sul modo di curare una patologia, affiancando ad ogni terapia una giusta dieta e personalizzando il tutto"

(De: https://www.unipi.it/index.php/news/item/19879-creato-per-la-prima-volta-un-modello-3d-di-microbiota-intestinale-umano ). Imágenes de Google; traducido por la Redacción del Blog

Individuati 5 geni coinvolti in due processi moleculari dil Covid-19

Vi proponiamo una News de la Scuola Normale Superiore di data novembre 17 2020, interessante perche coinvolge a studiosi dell' ateneo, ma anche per l'importanza del tema.

Un riassunto tra questa pubblicazione e l'abstract del Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-020-03065-y   inglese nel originale), che speriamo sia dil vostro interesse. VERSIONE SPAGNOLA

Abstract:

Host-mediated lung inflammation is present, and drives mortality, in critical illness caused by Covid 

-19. Host genetic variants associated with critical illness may identify mechanistic targets for

therapeutic development. 

Here we report the results of the GenOMICC (Genetics Of Mortality In Critical Care) genome-wide

association study (GWAS) in 2244 critically ill Covid-19 patients from 208 UK intensive care units (ICUs).

We identify and replicate novel genome-wide significant associations, on chr12q24.13 (rs10735079, p=1.65 x 10-8) in a

gene cluster encoding antiviral restriction enzyme activators (OAS1, OAS2, OAS3), on chr19p13.2 (rs2109069, p=2.3 x 10-

12) near the gene encoding tyrosine kinase 2 (TYK2), on chr19p13.3 (rs2109069, p=3.98 x 10-12) within the gene

encoding dipeptidyl peptidase 9 (DPP9), and on chr21q22.1 (rs2236757, p=4.99 x 10-8) in the interferon receptor gene

IFNAR2. 

We identify potential targets for repurposing of licensed medications: using Mendelian

randomisation we found evidence in support of a causal link from low expression of

IFNAR2, and high expression of TYK2, to life-threatening disease; transcriptome-wide

association in lung tissue revealed that high expression of the monocyte/macrophage

chemotactic receptor CCR2 is associated with severe Covid-19.

Our results identify robust genetic signals relating to key host antiviral defence mechanisms, and mediators of inflammatory organ damage in Covid-19. Both mechanisms may be amenable to targeted treatment with existing drugs. Large-scale randomised clinical trials will be essential before any change to clinical practice.

(Da: https://www.nature.com/articles/s41586-020-03065-y , modificato per il Blog)

SNS-News:

Francesco Raimondi, del gruppo di Bioinformatica del Laboratorio di Biologia Bio@SNS della Scuola Normale, ha

partecipato alla pubblicazione sulla rivista Nature di uno studio internazionale dal titolo "Genetic mechanisms of critical

illness in Covid-19", guidato dall'Università di Edimburgo e, per la parte italiana, dall'Università di Siena, con la

professoressa Alessandra Renieri, docente del Dipartimento di Biotecnologie Mediche e responsabile della U.O.C. Genetica

Medica dell'Azienda Ospedaliera Universitaria Senese, come coordinatrice del Progetto Multicentrico GEN-COVID, a cui

partecipano oltre 40 ospedali italiani.

Lo studio, basato su dati di 2.244 pazienti con Covid-19 critici di 208 Unità di terapia intensiva del Regno Unito, individua 5 geni coinvolti in due processi molecolari responsabili di Covid-19 grave, ed è stato condotto con metodi di analisi tradizionali del DNA chiamati GWAS, utilizzati per individuare un'associazione tra particolari geni e malattie.

Il gruppo di Bioinformatica del BIO@SNS, guidato da Francesco Raimondi, è attivamente coinvolto  

per ulteriori sviluppi del progetto derivanti da analisi più avanzate di intelligenza artificiale in

collaborazione con Simone Furini del Dipartimento Biotecnologie Mediche dell'Università di Siena e

Marco Gori del Siena Artificial Intelligence Lab, che metteranno in evidenza le complesse

interazioni tra geni nel determinismo della malattia"

(Da: https://normalenews.sns.it/individuati-5-geni-coinvolti-in-due-processi-molecolari-responsabili-

di-covid-19-grave, modificato per il Blog)

Nello studio hanno participato diversi ospedali di tutto il mondo, e tra noi, questi specialisti

dell'Università degli Studi di Siena: Elisa Benetti e Simone Furini; Francesca Montagnani, Arianna Emiliozzi, Massimiliano

Fabbiani, Barbara Rossetti e Giacomo Zanelli; Elena Bargagli, Laura Bergantini Miriana D'Alessandro, Paolo Cameli e David

Bennet; Federico Anedda, Simona Marcantonio, Sabino Scolletta e Federico Franch); Maria Antonietta Mazzei e Susanna

Guerrini; Edoardo Conticini, Luca Cantarini e Bruno Frediani;. Per l'Ospedale di San Donato di Arezzo: Danilo Tacconi e

Chiara Spertilli; Marco Feri e Alice Donati; Raffaele Scala e Luca Guidelli.

Per l'Ospedale Misericordia di Grosseto; Genni Spargi e Marta Corridi; Cesira Nencioni e Leonardo Croci; Gian Piero Caldarelli;
Per l'Azienda USL Toscana Sud Est di Arezzo: Maurizio Spagnesi, Paolo Piacentini, Maria Bandini, Elena Desanctis e Silvia Cappelli; Anna Canaccini, Agnese Verzuri e Valentina Anemoli.

Dell' ASST Paolo e Carlo, Università di Milano: Antonella D'Arminio Monforte e Esther Merlini; per la Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo di Pavia: Mario U. Mondelli, Stefania Mantovani e Serena Ludovisi.

Del Dipartamento di Medicina Interna dell'Università di Pavia: Mario U. Mondelli e Serena Ludovisi; del dipartamento di Anestesia e CI dell'Università di Modena e Reggio Emilia-Modena: Massimo Girardis, Sophie Venturelli e Marco Sita; per il dipartamento di malattie infettive IRCCS, Lazzaro Spallanzani di Roma: Andrea Antinori e Alessandra Vergori; per l'Unità di malattie infettive ASST-FBF-Sacco di Milano: Stefano Rusconi e Agostino Riva; per il Dipartmento di Scienze biomediche e Scienze Cliniche Luigi Sacco dell'Università di Milano: Stefano Rusconi, Matteo Siano, Arianna Gabrieli e Agostino Riva.
Per il Dipartamento di Malattie infettive del dipartmento di Medicina 2, Azienda Ospedaliera di Perugia e Università di Perugia, Ospedale di Santa Maria: Daniela Francisci e Elisabetta Schiaroli.

Dipartimento di Malattie Infettive, ospedale di Treviso, ASL 2 Marca Trevigiana, Treviso: Pier Giorgio Scotton e Francesca Andretta; Clinica per le Malattie Infettive, Ospedale di Mestre, Venezia: Sandro Panese; Clinica per le Malattie Infettive, ULSS1, Belluno: Renzo Scaggiante e Francesca Gatti; Dipartimento di Medicina Molecolare, Università di Padova: Saverio Giuseppe Parisi; Dipartimento di Malattie Infettive e Tropicali, Università di Brescia e ASST Spedali Civili di Brescia: Francesco Castelli, Maria Eugenia Quirós-Roldán e Paola Magro; Dipartimento di Medicina Molecolare e Traslazionale della Università di Brescia, Laboratorio di Chimica Clinica, Sezione di Citogenetica e Genetica Molecolare, Dipartimento Diagnostico, ASST Spedali Civili di Brescia: Isabella Zanella; Genetica Medica e Unità di Laboratorio di Genetica Medica, A.O.R.N. Antonio Cardarelli a Napoli: Matteo Della Monica e Carmelo Piscopo; Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologia Medica dell'Università Federico II di Napoli: Mario Capasso, Roberta Russo, Immacolata Andolfo e Achille Iolascon; CEINGE Biotecnologie Avanzate a Napoli: Mario Capasso, Roberta Russo, Immacolata Andolfo e Achille Iolascon; IRCCS SDN di Napoli: Mario Capasso; Unità di Fisiopatologia Respiratoria, AORN dei Colli Aminei, Ospedale Monaldi di Napoli: Giuseppe Fiorentino.

Divisione di Genetica Medica e Fondazione IRCCS Ospedale Casa Sollievo della Sofferenza di San Giovanni Rotondo: Massimo Carella, Marco Castori e Giuseppe Merla; Dipartimento delle Scienze Mediche: Filippo Aucella; Ufficio di Sperimentazione Clinica:: Pamela Raggi, Carmen Marciano e Rita Perna.

Università Cattolica di Medicina, Ospedale Gemelli IRCCS, Roma: Maurizio Sanguinetti e Luca Masucci; Dipartimento di Malattie Cardiovascolari, Università di Siena: Serafina Valente; Unità di Otorrinolaringologia, Università di Siena: Marco Mandalà, Alessia Giorli e Lorenzo Salerni; Dipartimento di Medicina Interna, ASST Valtellina e Alto Lario, Sondrio: Patrizia Zucchi e Pierpaolo Parravicini; Coordinatore dello Studio di Oncologia Medica e Ufficio Flussi a Sondrio: Elisabetta Menatti; Dipartimento di Malattie Infettive e Tropicali Università di Padova: Stefano Baratti; Dipartimento di Primo Soccorso, Ospedale Luigi Curto, Polla, Salerno: Tullio Trotta, Ferdinando Giannattasio e Gabriella Coiro; ASL – Dipartimento Farmaceutico di Grosseto, ASL Toscana Sud Est: Fabio Lena; U.O.C. Laboratorio di Genetica Umana, IRCCS Istituto G. Gaslini, Genova: Domenico A. Coviello.

Clinica per le Malattie Infettive, Università di Modena e Reggio Emilia: Cristina Mussini; Dipartimento di Malattie respiratorie, Azienda Ospedaliera di Cremona: Giancarlo Bosio ed Enrico Martinelli; U.O.C. Medicina, ASST Milano Nord, Ospedale Bassini, Cinisello Balsamo: Sandro Mancarella e Luisa Tavecchia; Istituto Auxologico Italiano, IRCCS, Ospedale di San Luca, Milano: Lia Crotti; Dipartimento di Medicina e Chirurgia, Università Milano-Bicocca: Lia Crotti.

Università di Siena, DIISM-SAILAB: Nicola Picchiotti e Marco Gori; Dipartimento di Matematica, Università di Pavia: Nicola Picchiotti; Università Costa Azzurra, Inria, CNRS, I3RS, Maasai, Nizza, Francia: Marco Gori; Studio Medico Indipendente, Milano: Chiara Gabbi; Data Scientist Indipendente, Milano: Maurizio Sanarico; Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria (DEIB), Politecnico di Milano: Stefano Ceri e Pietro Pinoli; Scuola Normale Superiore, Pisa: Francesco Raimondi e il CNR-Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Biologia e Biotecnologia Agraria (IBBA), Milano: Filippo Biscarini e Alessandra Stella.

(Da: https://www.nature.com/articles/s41586-020-03065-y ). Nature dicembre 2020.

Immagini di Google.  NdR: la redacción agradece la amable colaboración de Filomena Curcio