MNESYS: Multiscale integrated approach to the study of the nervous system in health and disease

Area di intervento PNRR: Missione 4 - Istruzione e Ricerca

Componente: 2 - Dalla ricerca all'impresa

Investimento: 1.3 - Partenariati estesi a Università, centri di ricerca, imprese e finanziamento progetti di ricerca

Durata: il progetto si concluderà in data 31/10/2025 

Quota di finanziamento totale del progetto: 114.700.000 € 

Proponente: Università degli Studi di Genova  

Un approccio integrato di neuroscienze e della neurofarmacologia 

Il progetto promuove un programma di ricerca in ambito biomedico con un approccio interdisciplinare integrato, rivolto in particolare alle neuroscienze molecolari, cliniche e computazionali, per ovviare alla lacuna data dalla attuale frammentazione nella ricerca, anche a causa delle diverse competenze di base e figure professionali coinvolte in queste aree.

La ricerca, articolata in sotto-progetti, si concentrerà su alcuni argomenti chiave per la comprensione delle funzioni del sistema nervoso, con l'obiettivo di identificare i principali fattori patologici di diverse condizioni. In particolare, gli obiettivi sono:

• lentificazione e valutazione di biomarcatori per identificare i pazienti in fase preclinica o precoce di malattia, che permetteranno di impostare strategie personalizzate, per migliorare la prognosi e la qualità di vita dei pazienti
• l'identificazione di nuovi bersagli cellulari e molecolari per lo sviluppo di strumenti neurofarmacologici innovativi
• la creazione di gemelli digitali ispirati alla biologia, guidati da dati multimodali e basati su tecniche computazionali intrinsecamente multi-scala
• caratterizzazione della complessa struttura delle reti neurali per comprendere le basi della percezione visiva, la codifica neurale del movimento, l’interazione cervello-corpo, tenendo conto della variabilità individuale.  

Struttura del progetto e partecipazione

Composizione della Fondazione 

Università ed istituti di ricerca 

• Università degli Studi di Genova 
• Alma Mater Studiorum - Università di Bologna 
• Università degli Studi della Campania Luigi Vanvitelli 
• Università degli Studi di Bari "Aldo Moro" 
• Università degli Studi di Ferrara 
• Università degli Studi di Firenze 
• Università degli Studi di Napoli "Federico II"
• Università degli Studi di Roma Tor Vergata 
• Università degli Studi di Parma 
• Università degli Studi di Pavia 
• Università degli Studi di Verona 
• Università degli Studi Magna Graecia di Catanzaro 
• IRCCS Ospedale Policlinico San Martino
• IRCCS Istituto delle Scienze Neurologiche di Bologna - ISNB
• Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa 
• European Brain Research Institute Rita Levi Montalcini - EBRI

Soggetti privati 

• Fondazione Telethon Ets
• Fondazione Don Carlo Gnocchi Onlus
• San Raffaele Roma Srl
• Ospedale Pediatrico Bambino Gesù
• Synlab Sdn Spa
• Dompé Farmaceutici Spa
• Alfasigma Spa
• Asg Superconductors Spa
• Takis Srl Scm Group Spa (Scm)

Ambiti di azione

• Spoke 1 – Neurosviluppo, cognizione ed interazione sociale (leader: Università degli Studi di Parma )
• Spoke 2 – Neuroplasticità e connettività (leader: Università degli Studi della Campania Luigi Vanvitelli)
• Spoke 3 – Omeostasi Neurale e Interazioni Cervello-Ambiente (leader: Università degli Studi di Napoli "Federico II")
• Spoke 4 – Percezione, movimento e interazioni cervello-corpo (leader: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna)
• Spoke 5 – Umore e Psicosi (leader: Università degli Studi di Ferrara)
• Spoke 6 – Neurodegenerazioni, trauma e eventi cerebrovascolari (leader: Università degli Studi di Genova)
• Spoke 7 – Neuroimmunologia e Neuroinfiammazione (leader: Università degli Studi di Verona)

L'Università di Bologna partecipa a: spoke 1, spoke 4 (leader), spoke 5, spoke 6, spoke 7.

Le persone nel progetto

Le persone dell'Università di Bologna

Referente scientifico 

Prof. Pietro Cortelli 

Personale docente e ricercatore

• Alessio Avenanti
• Manuela Bartolini
• Massimiliano Bonafè
• Laura Calzà
• Valerio Carelli
• Elisabetta Ciani
• Giovanna Citti
• Duccio Maria Cordelli
• Pietro Cortelli
• Diana De Ronchi
• Giuseppe Di Pellegrino
• Chiara Fabbri
• Patrizia Fattori
• Caterina Garone
• Luciana Giardino
• Elena Maestrini
• Samuele Maria Marcora
• Marco Menchetti
• Barbara Monti
• Piero Parchi
• Elisabetta Poluzzi
• Stefano Ratti
• Roberto Rimondini Giorgini
• Patrizia Romualdi
• Claudia Sala
• Mauro Ursino

Le persone assunte sui fondi del progetto

Personale ricercatore

• Simone Baiardi
• Luca Baldelli
• Simone Battaglia
• Giuseppe Fanelli
• Mattia Francesco Galeotti
• Serena Ghiselli
• Timna Hitrec
• Filippo Pirani
• Chiara Pirazzini
• Corinne Quadalti
• Giulia Sita
• Francesco Edoardo Vaccari

Personale con assegno di ricerca

• Elena Aggius-Vella
• Marco Bragaglia
• Ivan Patanè
• Sonia Turrini

Personale con borsa di dottorato 

• Jawad Ali
• Kamela Cenka
• Viviana Mitarotonda
• Erika Santi
• Martina Santulli

Dipartimenti coinvolti  

• Dipartimento di Ingegneria dell'Energia Elettrica e dell'Informazione "Guglielmo Marconi" — DEI
• Dipartimento di Scienze Biomediche e Neuromotorie — DIBINEM
• Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche — DIMEC
• Dipartimento di Scienze Mediche Veterinarie — DIMEVET
• Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie — FaBiT
• Dipartimento di Matematica — MAT
• Dipartimento di Psicologia "Renzo Canestrari" — PSI

Con il progetto, i team di ricerca universitari hanno svolto le seguenti attività:

• in collaborazione con l’Istituto delle Scienze Neurologiche di Bologna e l'Ospedale Bellaria di Bologna, uno studio con le famiglie di pazienti colpiti da disturbi dello spettro autistico (ASD); sono stati raccolti campioni genetici per mappare il DNA completo di 116 famiglie con membri affetti da autismo e da questa ricerca è emersa una rara variazione genetica nel gene RAB11B, che gioca un ruolo chiave in vari aspetti dello sviluppo neurologico
• uno studio multifattoriale del rischio di dolore neuropatico in pazienti con lesione midollare, a partire da dati genetici, fenotipici, clinici, anagrafici (circa 200 pazienti) 
• uno studio su pazienti che mostravano segni di disturbi neurologici rari con screening genetico; inoltre hanno definito il fenotipo della malformazione cerebrale in persone affette dalla sindrome di Pallister Killian
• attività che riguardano la creazione di modelli preclinici avanzati, per malattie neurodegenerative rare a fenotipo neurologico e dolore cronico (fra le quali demenza di Alzheimer e malattia di Parkinson)  
• attività volte all’identificazione di fattori di rischio, anche sistemici e legati allo stile di vita, per lo sviluppo di malattie neurodegenerative età-dipendenti  
• l'analisi multiparametriche dei dati biologici e clinici, lo studio delle reti cerebrali e lo sviluppo di tecnologie innovative per il trattamento e la comprensione delle malattie neurologiche, comprese tecniche di imaging 3D per lo studio strutturale e molecolare del sistema nervoso.   

Realtà virtuale, biomarcatori e modelli per prevenire e rispondere al meglio a ogni paziente

I team stanno cercando di rendere i trattamenti per i disturbi psicotici e dell'umore mirati e personalizzati. Il metodo prevede lo studio di biomarcatori con lo scopo di arrivare a una medicina che risponda alle esigenze specifiche di ogni paziente.

È in corso uno studio sulla diagnosi e il trattamento di malattie neurodegenerative, con un’attenzione particolare a Parkinson e Alzheimer: attraverso reti neurali, modelli di Deep Learning ed esperienze di realtà virtuale, è in corso la creazione di modelli per studiare le connessioni cerebrali.

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