Obiettivi Realizzativi

OR1: Soluzioni innovative o attualmente senza risposta per alcune malattie e neoplasie selezionate sulla base dell’esperienza maturata dai proponenti

Soggetti coinvolti

• Ente Ospedaliero Specializzato in Gastroenterologia “Saverio de Bellis”
• Fondazione di religione e di culto “Casa sollievo della sofferenza”
• Fondazione Schena – Centro europeo della ricerca sulle malattie renali
• Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”
• Università degli Studi di Trieste
• Università del Salento (Disteba-Chimica, Disteba-Bio) (Attuatore del Dhitech Scarl)

Obiettivi e attività

Attività 1.1

• Reclutamento e caratterizzazione clinica di famiglie con FDA;
• Sequenza, mediante tecniche NGS, di 27 varianti geniche già note per causare diabete monogenico al fine di escludere tra le famiglie reclutate quelle che presentano mutazioni in questi geni;
• SNP-array associato al sequenziamento dell’intero genoma mediante WES nelle famiglie identificate;
• Implementazione del pannello di screening genetico con le nuove varianti diabetogeniche scoperte, da utilizzare per una strategia clinico-molecolare (medicina di precisione);
• Sviluppo di trattamenti mirati e/o nuovi farmaci per approcci innovativi di terapia “personalizzata”.

Attività 1.2

• Stratificazione dei dati di metagenoma intestinale, metabolomica ed espressione genica globale per identificare specifiche caratteristiche molecolari associate alle complicanze dell’obesità. 
• Valutazione dei segnali molecolari identificati con l’approccio interomico siano rilevanti per il processo decisionale clinico, quindi migliorare la previsione dei risultati migliori o aiutare a focalizzare trattamenti costosi in soggetti ad alto rischio.

Attività 1.3

• Identificazione di variazioni specifiche nel pattern di espressione genica delle lesioni renali attive rispetto a quelle croniche nella biopsia renale, nei PBMC e nelle microvescicole isolate dagli stessi pazienti e controlli.

Attività 1.4

• Individuazione di biomarkers formati da gruppi di geni (molecular signatures) attraverso:

1. una solida conoscenza molecolare degli assi YAP/TAZ e mutant p53, maturata tramite studi approfonditi in modelli cellulari, animali e clinici;
2. la disponibilità di dati accurati e omogenei sulle caratteristiche molecolari dei tumori e sul decorso delle pazienti, ottenuti nel contesto di uno studio clinico controllato.
   
   

Attività 1.5

• Soluzioni di sperimentazione: somministrazione agli animali di microcapsule di alginato servite in una gelatina di frutta predosata qualora dovessero riscontrarsi un problema di assunzione delle nanoparticelle.

Attività 1.6

• Identificazione di nuovi marcatori (RNA circolanti, RNA in esosomi, proteine, metaboliti) che possano consentire una diagnosi precoce e di identificare lo stadio del tumore al pancreas;
• Analisi di geni coinvolti nel metabolismo di farmaci al fine di identificare nuovi marcatori per diagnosi e medicina personalizzata.

Attività 1.7

• Analisi dei livelli dei miRNA intra ed extra cellulari in linee cellulari normali e tumorali del polmone, mediante qRT-PCR/ddPCR;
• Validazione dei risultati ottenuti in campioni di siero/plasma di pazienti con tumore al polmone e individui sani.
• Marcatura degli esosomi con coloranti fluorescenti (ExoGreen Kit; System Bioscience LLC) per monitorare il loro trasferimento in cellule target ed osservare cambiamenti di fenotipi cellulari e molecolari in vitro ed in vivo (cell viability, proliferation, migration/invasion, EMT etc.).

OR2: Storage dei dati ed analisi computazionale

Soggetti coinvolti 

• eResult SRL, Foggia
• Politecnico di BARI (DIF) (Attuatore del Dhitech Scarl)
• Università degli Studi di BARI “Aldo Moro” (DIF) (Attuatore del Dhitech Scarl)

Obiettivi e attività 

• Raccolta delle esigenze e delle specifiche;
• Definizione dell’architettura e dimensionamento della piattaforma cloud, del sistema di trasferimento ed immagazzinamento dei dati;
• Set up dell’hardware da utilizzare per la realizzazione dell’infrastruttura;
• Implementazione dell’infrastruttura, realizzazione dell’ambiente cloud, configurazione del sistema di immagazzinamento dei dati, implementazione dei meccanismi di trasferimento dei dati;
• Installazione e configurazione degli applicativi e messa in operazione delle pipelines richieste nell’analisi dei dati;
• Implementazione dei tools per integrare l’uso di cluster HPC o schede acceleratrici nella piattaforma cloud;
• Realizzazione di un ambiente virtuale ottimizzato per l’analisi dei dati con tecnologie di Big Data e Intelligenza Artificiale;
• Test del sistema completo e verifica della sua rispondenza alle specifiche;
• Individuazione delle aree ottimizzabili e loro ottimizzazione;
• Attività di formazione verso i gli utilizzatori finali della facility di immagazzinamento e analisi dei dati;
• Gestione e operazione della infrastruttura realizzata. Supporto agli utenti.

Soggetti coinvolti 

• Politecnico di BARI (DEI) (Attuatore del Dhitech Scarl)

Obiettivi e attività 

• Analisi della letteratura al fine di creare dei modelli diagnostici e predittivi;
• Individuazione delle tecniche che potrebbero soddisfare i requisiti necessari all’applicazione dei modelli nello scenario di riferimento;
• Analisi della qualità e quantità dei dati disponibili al fine di disporre delle metriche di valutazione del risultato finale.

Soggetti coinvolti

• Center for Outcomes Research and Clinial Epidemiology srl
• Ente Ospedaliero Specializzato in Gastroenterologia “Saverio de Bellis” – IRCCS
• Fondazione Schena – Centro Europeo della Ricerca sulle Malattie Renali
• eResult srl (INNOVAAL scarl)

Obiettivi e attività

Attività 4.1 – 4.2 – 4.3 – 4-4

• Creazione di un database finalizzato all’applicazione di tecniche statistiche avanzate per la definizione di profili di rischio;
• Controllo della qualità dei dati, con la ricerca/correzione di dati non plausibili o mancanti;
• Analisi statistica dei dati per ciascuna condizione patologica di interesse, prevedendo:
  a) Sviluppo di modelli predittivi di sviluppo di malattia/risposta al trattamento;
  b) Confronto fra modelli diversi per la scelta di quello più idoneo;
  c) Identificazione di sottogruppi omogenei, a rischio diverso di sviluppare la malattia o che presentino una diversa probabilità di risposta al trattamento.

Attività 4.5

• Utilizzo della piattaforma OMNIACARE, un sistema hardware/software ideato specificatamente per il settore socio-assistenziale e sanitario che:

1. a) fungerà da back-end per l’interfacciamento con le diverse fonti dati di origine e con il datacenter ReCaS-Bari;
2. b) consentirà l’implementazione al suo interno dei modelli predittivi;
3. c) fungerà da front-end per le diverse categorie di stakeholders mettendo a disposizione nativamente tramite web-application i risultati derivanti dai modelli con una interfaccia personalizzata per le diverse tipologie di utilizzatore;
4. d) consentirà la gestione dei dati legati alla realizzazione di tool diagnostici ed alla formulazione di terapie personalizzate. 
   
   

Soggetti coinvolti

• EryDel spa
• Fondazione Schena – Centro Europeo della Ricerca sulle Malattie Renali
• Università degli Studi di Urbino “Carlo Bo”
• Università del Salento (Attuatore del Dhitech Scarl)

Obiettivi e attività

Attività 5.1

• Creazione di nuovi approcci terapeutici per terapie personalizzate.
• Sintesi chimiche mirate di derivati del cisplatino e di altri composti di coordinazione, ove richiesto dalle attività di altri OR;
• Attività di studio inerente il meccanismo di drug delivery per farmaci antitumorali nuovi o già in uso clinico (sfruttando interazioni con sistemi nanoparticellari) finalizzata ad ottimizzare – tramite la somministrazione combinata di nanoparticelle – l’attività farmacologica di farmaci antitumorali già utilizzati a livello clinico;
• Attività di studio in tema di metabolomica volti a valutare gli effetti fisiologici dei farmaci sperimentati, su modelli cellulari o animali.

Attività 5.2

• Realizzazione di nanomateriali per screening avanzato: nanocompositi magnetici e nanoparticelle metalliche.
• Sviluppo di formulazione nanotecnologiche per il delivery di molecole farmacologiche identificate: Vettori responsivi a base di hydrogel per l’incapsulamento di molecole farmacologicamente attive, sintetiche o naturali;
• Nanocarrier per approcci terapeutici alternativi;
• Algoritmi di “machine learning” e di inferenza statistica alla “massima entropia” per la trattazione dei dati biologici.

Attività 5.3-5.4

• Incapsulamento di nanoparticelle in RBC umani e murini;
• Performance degli RBCs caricati con nanoparticelle SPIO;
• Co-incapsulamento di farmaci e agenti di contrasto in RBCs;
• Caratterizzazione del prodotto e della sua stabilità;

Definizione delle specifiche di progetto e redazione dei rapporti tecnici.

Soggetti coinvolti

• Alphagenics Biotech srl
• Fondazione di Religione e di Culto “Casa Sollievo della Sofferenza” – Opera di San Pio da Pietralcina
• Università degli Studi di Trieste
• Consiglio Nazionale delle Ricerche (INNOVAAL scarl)
• Università del Salento (Attuatore del Dhitech Scarl)

Obiettivi e attività

Attività 6.1

• Progettazione e fabbricazione con tecnologie MEMS di un Exo-Chip, dispositivo Point-of-care (POC) con differenti funzionalità integrate ed in grado di effettuare estrazione e manipolazione di esosomi da fluidi biologici di interesse (plasma, siero). A tale scopo si procederà per fasi:

6.1a – Progettazione e implementazione di un sistema microfluidico tramite simulazione computazionale della dinamica dei fluidi, per la purificazione degli esosomi dai fluidi biologici;

6.1b – Microfabbricazione del dispositivo integrato.

Attività 6.2

• La presente attività si declina nelle seguenti sotto-attività:

6.2a.1 – Implementazione delle procedure operative standardizzate (SOP), istruzioni di lavoro e linee guida per l’isolamento degli esosomi e di eso-miRNA utilizzando biopsie liquide applicabili a tutti i tipi di cancro;

6.2a.2 – Sviluppo di dispositivi microfluidici per isolare gli esosomi attraverso anticorpi specifici (anti-CD9, CD63 e CD-81);

6.2a.3 – Sviluppo di sensori (a trasduzione elettrica/ottica) per il rilevamento degli eso-miRNA;

6.2a.4 – Sviluppo di un prototipo POC per l’analisi degli esosomi ed eso-miRNA;

6.2a.5 – Controllo delle prestazioni del POC in rapporto a tecnologie convenzionali (es: NGS, qRT-PCR, ddPCR).

6.2b – Screening dei biomarcatori eso-miRNA attraverso l’utilizzo di SOP precedentemente sviluppate, i test di rilevazione e la piattaforma prototipo POC in collaborazione con CNR IMM; utilizzo dei set di miRNA-biomarkers per la diagnosi precoce del cancro del polmone e sviluppati in collaborazione con gli altri soggetti proponenti oltre ad altri miRNA circolanti proposti in letteratura; analisi eseguite utilizzando tecnologie di riferimento (es: qPCR-TLDA, ddPCR e RNA-seq).

Attività 6.3

• Messa a punto e ottimizzazione dei reagenti necessari a produrre un lisato grezzo direttamente utilizzabile nei successivi step di riconoscimento specifico e amplificazione;
• Messa a punto del saggio molecolare modulabile in formato multiplex per la formazione degli stampi universali locus/allele specifici.

Soggetti coinvolti

• Colosseum Combinatorial Chemistry Centre for Technology C4T srl
• Ente Ospedaliero Specializzato in Gastroenterologia “Saverio de Bellis” – IRCCS
• Fondazione Schena – Centro Europeo della Ricerca sulle Malattie Renali
• Beforpharma srl (INNOVAAL scarl)
• Università degli Studi di Bari “Aldo Moro” (Attuatore del Dhitech Scarl)

Obiettivi e attività

Attività 7.1

• Sviluppo della piattaforma di Systems Pharmacology – finalizzata alla predizione di effetti farmacologici in sistemi complessi – seguendo i seguenti step:
  Utilizzo di database e riferimenti bibliografici per identificare gli elementi che interagiscono con i target molecolari di interesse, nonché signaling pathway e network in cui questi sono coinvolti;
  2. Costruzione diretta di un grafico di tutti gli elementi identificati, incluse le interazioni dirette e quelle che portano ad eventi fisiologici significativi (i.e., trascrizione, sopravvivenza o morte cellulare, motilità, etc.);
  3. Identificazione di pathway e signaling motifs ridondanti che possano causare amplificazione del segnale, compensazione o altri effetti alterati nello specifico sistema di interesse;
  4. Definizione di un modello cell-based per testare gli scenari individuati e valutare i risultati in riferimento al target molecolare ed alla precisione anche combinata di farmaci in un dato background genetico.
  
  

Attività 7.2

• Attività di qualifica applicate alle attrezzature disponibili presso il nuovo reparto di Medicina Nucleare del Policlinico di Bari, tra cui la cella schermata in cui alloggiare il modulo per la sintesi automatizzata del radiofarmaco e la cella schermata per il frazionamento asettico del radiofarmaco;
• Standardizzazione e validazione dei processi produttivi dei radiofarmaci progettati, assicurando la riproducibilità dei processi e la conformità alle normative del settore radiofarmaceutico.

Soggetti coinvolti

• DHITECH Scarl – Distretto Tecnologico High Tech
• Ente Ospedaliero Specializzato in Gastroenterologia “Saverio de Bellis” – IRCCS
• EryDel spa
• Fondazione di Religione e di Culto “Casa Sollievo della Sofferenza” – Opera di San Pio da Pietrelcina
• Fondazione Schena – Centro Europeo della Ricerca sulle Malattie Renali
• INNOVAAL scarl
• Progetto Azienda srl
• Università degli Studi di Urbino Carlo Bo
• Consiglio Nazionale delle Ricerche (INNOVAAL scarl)
• eResult srl (INNOVAAL scarl)
• Università del Salento (Attuatore del Dhitech Scarl)

Obiettivi e attività

• Creazione di una cultura orientata all’innovazione attraverso la sensibilizzazione di territori di riferimento e con un’intensa attività di comunicazione (Call for ideas, crowdfunding, etc.);
• Valorizzazione delle competenze, l’introduzione di cambiamenti organizzativi a supporto dell’innovazione, comporta una profonda comprensione di ciò che sta avvenendo nel contesto esterno;
• Coordinamento e monitoraggio di tutte le attività del partenariato;
• Attività di comunicazione e diffusione dei risultati.