Angiogenesi: Caratterizzazione biochimica e biologica di FGF2, identificazione dei suoi domini funzionali, produzione e caratterizzazione di forme ricombinanti mutati con caratteristiche biologiche alterate: Si è studiata la sintesi endogena e gli effetti biologici di FGF-2 in vitro, con particolare attenzione rivolta alla diversa localizzazione/ruolo svolto dalle sue isoforme a diverso peso molecolare. Si è inoltre proceduto ad identificare e comprendere il ruolo svolto da FGF2 in biopsie di diversa origine. Mediante peptidi sintetici rappresentanti frammenti di FGF2, i corrispondenti anticorpi e forme ricombinanti di FGF2 si sono identificati diversi domini funzionali del fattore di crescita Studio morfofunzionale di cellule endoteliali murine “over-esprimenti” l’FGF-2: Si è studiato il ruolo che l’FGF-2 endogeno esercita sull’acquisizione del “fenotipo angiogenetico” da parte delle cellule endoteliali. I risultati ottenuti hanno suggerito che nella neovascolarizzazione tumorale e nelle malattie angioproliferative siano coinvolte anche molecole che inducono l’endotelio vascolare a produrre i propri fattori angiogenetici autocrini Studio delle basi molecolari dell’interazione di FGF2 con molecole solubili, associate alla matrice extracellulare o alla superficie cellulare: Sfruttando soprattutto la tecnologia di risonanza plasmonica di superficie (SPR, vedi sotto), si è caratterizzata l’interazione di FGF2 con eparina/HSPGs. Si è inoltre dimostrata la capacità di FGF-2 di legare altre molecole ed altri recettori cellulari quali i gangliosidi e la trombospondina, pentraxina 3 e l’integrina alfavbeta3. In conclusione, si è dimostrata l’esistenza di un “network” di molecole in grado di legare FGF-2 e di modularne biodisponibilità e attività biologica Identificazione di molecole ad azione FGF-2 antagonista: sulla base delle conoscenze accumulate negli studi precedenti si è proceduto alla sistematica identificazione di molecole ad azione FGF2-antagonista, da utilizzare in possibili strategie anti-angiogenetiche per curare malattie angiogenesi-dipendenti, quali il cancro. In quest’ambito ci si è focalizzati principalmente su molecole polianioniche eparino-simili, in grado di sequestrare FGF2 nell’ambiente extracellulare, prevenedone l’interazione con gli HSPGs espressi sulla superficie delle cellule endoteliali. Operando modifiche chimiche dell’eparina, si sono prodotti glicosaminoglicani capaci di modulare in modo distinto le diverse attività biologiche di FGF-2. In questo processo di “drug dyscovery”, ancora una volta ha avuto un ruolo preponderante la tecnologia SPR

Angiogenesi: Studio delle basi molecolari dell’interazione di altri fattori angiogenetici (VEGF e gremlin, il sistema efrine/recettori) con molecole solubili, associate alla matrice extracellulare o alla superficie cellulare: con le conoscenze ed i modelli sperimentali sviluppati per FGF2, si è proceduto alla caratterizzazione dei meccanismi molecolari attraverso i quali gremlin, scoperto quale nuovo-non canonico fattore angiogenetico, induce l’attivazione delle cellule endoteliali. Inoltre, si è proceduto alla identificazione di antagonisti di gremlin, di VEGF e delle efrine.

Cancerogenesi chimica epatica: Si è utilizzato come modello sperimentale la cancerogenesi epatica indotta da DL-1-(2-nitro-3-metilfenossi)-3-tert-butilamino-propan-2-olo (DL-ZAMI 1305), I risultati ottenuti hanno sottolineato l'importanza degli ormoni sessuali e tiroidei nella modulazione della cancerogenesi chimica epatica

Fibrosi cistica: identificazione di nuovi farmaci per la correzione del difetto del recettore CFTR: utilizzando un approccio integrato tra “modelling” and “docking” molecolare, screening virtuale di ampie librerie di putativi farmaci e la tecnologia SPR, si è proceduto all’individuazione e caratterizzazione di molecole in grado di correggere la ritenzione del recettore CFTR all’interno del reticolo endoplasmico, processo che è alla base della patogenesi della fibrosi cistica.

HIV-1: Studio del ruolo di HIV-1 Tat nell’oncogenesi associata all’AIDS: si è studiato il ruolo di Tat nell’induzione di tumori in un modello sperimentale murino, sottolineando l’importanza dell’over-produzione di proteasi indotta dal fattore transattivante nelle cellule trasformate. Inoltre si è dimostrata la capacità di Tat di indurre neovascolarizzazione in vitro ed in vivo Caratterizzazione biochimico-biologica dell’interazione di HIV-1-Tat con HSPGs ed eparina: si è dimostrato che gli HSPGs agiscono da recettori per Tat su diversi tipi cellulari e che l’eparina può modulare diverse effetti esercitati da Tat sulle stesse cellule. Si sono quindi studiate le caratteristiche strutturali dell’eparina e di Tat richieste per la loro interazione. Si è potuto così identificare il dominio basico di Tat come bersaglio per la messa a punto di molecole polianioniche ad azione Tat-antagonista con possibili ricadute sul trattamento dell’AIDS Caratterizzazione biochimico-biologica dell’interazione di HIV-1-Tat con le integrine. Si sono individuate i domini di Tat responsabili della sua capacità di legare integrine. Si sono quindi studiate le conseguenze di tale interazione procedendo a caratterizzare il “pathway” di trasduzione del segnale generato in cellule endoteliali. Sulla base delle conoscenze acquisite si è dimostrata la capacità di molecole peptidomimetiche anti-integrine di inibire le attività biologiche di Tat in vitro ed in vivo

HIV: Studio di altre proteine di HIV-1. Si è proceduto alla caratterizzazione del legame di gp120 a diverse lectine composti polianionici alla ricerca di efficienti inibitori della proteina dell’envelope virale. Tale ricerca è stata effettuata rivolgendo particolare attenzione all’identificazione di quei composti in grado anche di interagire/inibire Tat, risultando quindi dotati di attività “multitarget”. Si è proceduto alla dimostrazione del legame di p17 con eparina e con i recettori per le chemochine CXCR1 e 2 mediante SPR. Si sono quindi caratterizzati i domini funzionali presenti sulla proteina e sui ligandi necessari alle interazioni

Purificazione e caratterizzazione biochimica della D-aminoacido ossidasi (DAAO) dal lievito Rhodotorula Gracilis: Si sono ottimizzate le condizioni di crescita in fermentatore del lievito Rhodotorula Gracilis e l' induzione dell'enzima D-amino acido ossidasi (DAAO). La metodica di purificazione messa a punto ha permesso l'isolamento dell'enzima DAAO in forma stabile e con un grado di purezza elevato

Studio di altri virus (human papilloma virus, HPV; syncizial respiratory virus, RSV, herpes simplex virus, HSV): Si è proceduto alla caratterizzazione di una serie di antagonisti in grado di prevenire le infezioni da HPV, RSV o da HSV agendo sia direttamente sui virus (eparine biotecnologiche) che sui loro recettori cellulari (dendrimeri policationici). ad oggi, le tecnologie e le conoscenze svilupate sui virus sopraelencati sono applicati allo studio di SARS-CoV2.

biosensoristica: Sviluppo di nuovi biosensori e materiali correlati: utilizzando la tecnologia SPR come “golden standard” si è proceduto alla messa a punto di nuovi materiali per l’immobilizzazione di proteine, funzionali all’ottimizzazione di saggi di interazione biomolecolare oppure allo sviluppo di biosensori di nuova concezione.

biosensoristica: risonanza plasmonica di superficie per la caratterizzazione dell'interazione di fattori di crescita angiogenetici e protein virali con i loro recettori cellulari, componenti della matrice extracellulare e fattori solubili. caratterizzazione dell'interazione di composti chimici con bersagli molecolari per la messa a punto di nuovi farmaci antiangiogenetici, antitumorali e antivirali