Farmacologia cellulare e molecolare

Macroarea: Farmacologia

Settori ERC: LS1_9 Molecular mechanisms of signalling processes; LS3_5 Cell signalling and signal transduction, exosome biology; LS3_9 Cell differentiation, formation of tissues and organs; LS3_13 Stem cells; LS4_12 Cancer

Referenti: Mayra Paolillo (RU), Cinzia Boselli (RU)

Junior Staff: Angelica Matarrese (Borsista)

1. Studio dei processi d’infiltrazione tumorale, in particolare i meccanismi di adesione di cellule metastatiche a tessuti target e induzione della transizione epitelio-mesenchimale (EMT) in cellule tumorali differenziate, con la conseguente formazione di cellule staminali cancerose (CSC). In laboratorio si studia inoltre il ruolo dei recettori integrinici nei processi di infiltrazione tumorale nella formazione della nicchia pre-metastatica, utilizzando anche molecole con attività di antagonisti integrinici che possano interferire con i meccanismi di invasione e disseminazione tumorale, sia in tumori cerebrali di alto grado, come il glioblastoma, che in altri tipi di tumore altamente invasivi. Recentemente è stato messo a punto un modello in vitro di adesione di cellule metastatiche ad un tessuto bersaglio utilizzando colture cellulari in 3D su scaffold rigidi o non rigidi, a seconda del tipo di tessuto da simulare, in un sistema dinamico costituito da celle millifluidiche collegate ad una pompa peristaltica. Le cellule metastatiche sono ottenute grazie ad una tecnica di de-differenziamento di linee cellulari tumorali umane originariamente propagate in presenza di siero.

2. Studio di modelli dinamici in vitro attraverso l'utilizzo di un sistema basato su celle millifluidiche collegate a pompe peristaltiche. Tale sistema consente di simulare diversi comparti dell'organismo grazie alla coltura di cellule umane in celle millifluidiche, consentendo lo studio di processi fisiologici, quali l'assorbimento gastrico e intestinale, o patologici quali l'adesione di cellule metastatiche ad un tessuto bersaglio.

3. Studio di vescicole extracellulari (EV) rilasciate da cellule staminali cancerose di glioma umano e da astrociti normali in coltura. Le EV rappresentano un importante anello di congiunzione tra le cellule tumorali infiltranti ed il tessuto sano destinato ad essere colonizzato durante il processo metastatico. La morfologia delle vescicole è studiata utilizzando SEM (scanning electron microscopy) e TEM (transmission electron microscopy) e le proteine presenti nelle EV sono studiate mediante western blot. La captazione di EV da parte di cellule tumorali e non tumorali è studiata attraverso tecniche di citofluorimetria a flusso, in collaborazione con il prof. Comincini del Dipartimento di Biologia e Biotecnologie dell'Università di Pavia.

4. La prof. Boselli si occupa di studio di formulazioni innovative per il trattamento di ulcere cutanee croniche. Lo scopo di questa linea di ricerca è valutare l’efficacia rigenerativa tissutale di piattaforme tecnologiche innovative sviluppate dal Laboratorio di Biofarmaceutica e Sviluppo Formulativo del DDS in un modello murino. Le piattaforme studiate sono basate su biomateriali e veicolano composti naturali e/o farmaci ad attività antiossidante, antinfiammatoria, antimicrobica e/o antifungina per modulare e aumentare la velocità di guarigione delle lesioni croniche e prevenire che le ulcere si infettino

• In Vitro Glioblastoma Models: A Journey into the Third Dimension. Paolillo M, Comincini S, Schinelli S. Cancers (Basel). 2021 May 18;13(10):2449. https://doi.org/10.3390/cancers13102449
• Stem-Like Cancer Cells in a Dynamic 3D Culture System: A Model to Study Metastatic Cell Adhesion and Anti-Cancer Drugs. Paolillo M, Colombo R, Serra M, Belvisi L, Papetti A, Ciusani E, Comincini S, Schinelli S. Cells. 2019 Nov 13;8(11):1434. https://doi.org/10.3390/cells8111434
• Extracellular Matrix Alterations in Metastatic Processes. Paolillo M, Schinelli S. Int J Mol Sci. 2019 Oct 7;20(19):4947. https://doi.org/10.3390/ijms20194947
• A new millifluidic-based gastrointestinal platform to evaluate the effect of simulated dietary methylglyoxal intakes. Colombo R , Paolillo M , Papetti A . Food Funct. 2019 Jul 17;10(7):4330-4338. https://doi.org/10.1039/C9FO00332K
• A dimeric bicyclic RGD ligand displays enhanced integrin binding affinity and strong biological effects on U-373 MG glioblastoma cells. Sacco G, Dal Corso A, Arosio D, Belvisi L, Paolillo M, Pignataro L, Gennari C. Org Biomol Chem. 2019 Oct 21;17(39):8913-8917. https://doi.org/10.1039/C9OB01811E
• An RGD small-molecule integrin antagonist induces detachment-mediated anoikis in glioma cancer stem cells. Paolillo M, Galiazzo MC, Daga A, Ciusani E, Serra M, Colombo L, Schinelli S. Int J Oncol. 2018 Dec;53(6):2683-2694. https://doi.org/10.3892/ijo.2018.4583
• Coding and noncoding landscape of extracellular RNA released by human glioma stem cells. Wei Z, Batagov AO, Schinelli S, Wang J, Wang Y, El Fatimy R, Rabinovsky R, Balaj L, Chen CC, Hochberg F, Carter B, Breakefield XO, Krichevsky AM. Nat Commun. 2017 Oct 26;8(1):1145. doi: 10.1038/s41467-017-01196-x.
• Chitosan/glycosaminoglycan scaffolds for skin reparation. Sandri G, Rossi S, Bonferoni MC, Miele D, Faccendini A, Del Favero E, Di Cola E, Icaro Cornaglia A, Boselli C, Luxbacher T, Malavasi L, Cantu' L, Ferrari F.Carbohydr Polym. 2019 Sep 15;220:219-227. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.05.069
• Essential oil-loaded lipid nanoparticles for wound healing. Saporito F, Sandri G, Bonferoni MC, Rossi S, Boselli C, Icaro Cornaglia A, Mannucci B, Grisoli P, Vigani B, Ferrari F.Int J Nanomedicine. 2017 Dec 27;13:175-186. https://doi.org/10.2147/IJN.S152529
• Maltodextrin-amino acids electrospun scaffolds cross-linked with Maillard-type reaction for skin tissue engineering. Ruggeri M, Bianchi E, Rossi S, Boselli C, Icaro Cornaglia A, Malavasi L, Carzino R, Suarato G, Sánchez-Espejo R, Athanassiou A, Viseras C, Ferrari F, Sandri G. Journal of Materials Science & Engineering C In Press. https://doi.org/10.1016/j.msec.2021.112593

Collaborazioni Nazionali

• Istituto neurologico C. Besta, Milano
• Azienda Ospedaliera Universitaria San Martino - IST, Genova

Collaborazioni Internazionali

• Dr Alexander IVANOV, Department of Chemistry and Chemical Biology, Northeastern University, Boston, Massachusetts 02115, United States

Fondo di Ateneo per la ricerca

Test di tossicità/vitalità ed attività anti proliferativa in vitro; valutazione di assorbimento gastrointestinale in un modello dinamico.