Applicazione di metodi computazionali e principi tipici dell'ingegneria chimica per la comprensione a livello molecolare di processi cellulari a partire da 'big data' biologici (in particolare, trascrittomica, proteomica e fosfoproteomica).
I principali progetti in corso riguardano le seguenti tematiche:
Derivazione di cellule staminali pluripotenti. Nell'ottica dello sviluppo di una medicina personalizzata, le cellule staminali pluripotenti, ottenute per riprogrammazione di cellule somatiche da singolo paziente, svolgono un ruolo di primo piano. Nostro specifico interesse è come la regolazione extracellulare endogena influenzi il processo di riprogrammazione e ne incrementi fortemente l'efficienza.
- Luni C*, Giulitti S*, Serena E, Ferrari L, Zambon A, Gagliano O, Giobbe GG, Michielin F, Knöbel S, Bosio A, Elvassore N. 2016. "High-efficiency cellular reprogramming with microfluidics". Nature Methods 13(5):446-452.
- Gagliano O*, Luni C*, Qin W, Bertin E, Torchio E, Galvanin S, Urciuolo A, Elvassore N. 2019. "Microfluidic reprogramming to pluripotency of human somatic cells". Nature Protocols 14:722–737.
- Luni C, Gagliano O, Elvassore N. 2022. "Derivation and differentiation of human pluripotent stem cells in microfluidic devices". Annu Rev Biomed Eng 24:231-248.
- Cesare E*, Urciuolo A*, Stuart HT*, Torchio E, Gesualdo A, Laterza C, Gagliano O, Martewicz S, Cui M, Manfredi A, Di Filippo L, Sabatelli P, Squarzoni S, Zorzan I, Betto RM, Martello G, Cacchiarelli D, Luni C, Elvassore N. 2022. "3D ECM-rich environment sustains the identity of naive human iPSCs". Cell Stem Cell 29(12):1703-1717.e7.
- Panariello F*, Gagliano O*, Luni C*, Grimaldi A*, Angiolillo S, Qin Wei, Manfredi A, Annunziata P, Slovin S, Vaccaro L, Riccardo S, Bouche V, Dionisi M, Salvi M, Martewicz S, Hu M, Cui M, Stuart H, Laterza C, Baruzzo G, Schiebinger G, Di Camillo B, Cacchiarelli D, Elvassore N. 2023 "Cellular population dynamics shape the route to human pluripotency". Nature Communications 14:2829-2843.
Meccanismi molecolari di deformazione della membrana nucleare. La forma del nucleo cellulare ha chiare implicazioni funzionali, per esempio in processi quali la difesa immunitaria, il cancro e lo sviluppo embrionale. Stiamo studiando come il processo di deformazione sia regolato a livello molecolare, soprattutto mediante l'impiego di metodi di screening high throughput e l'analisi di dati.
- Martewicz S, Luni C, Zhu X, Cui M, Hu M, Qu S, Buratto D, Yang G, Grespan E, Elvassore N. 2020. "Nuclear morphological remodeling in human granulocytes is linked to prenylation independently from cytoskeleton". Cells-Basel 9:2509.
- Martewicz S, Zhu X, Qu S, Cui M, Grespan E, Luni C, Jiang B, Yang G, Elvassore N. 2022. "Micropillar based phenotypic screening platform uncovers involvement of HDAC2 in nuclear deformability". Biomaterials 286:121564.
Effetto di stimoli metabolici sui ritmi circadiani. L’orologio biologico, che regola l’insieme dei processi fisiologici con periodicità di 24 ore, è sincronizzato da stimoli esterni, quali l’alternarsi di luce/buio, sonno/veglia e alimentazione/digiuno. Siamo in particolare interessati all'effetto degli stimoli metabolici sull'orologio circadiano epatico.
- Gagliano O, Luni C, Li Y, Angiolillo S, Qin W, Panariello F, Cacchiarelli D, Takahashi JS, Elvassore N. "Synchronization between peripheral circadian clock and feeding-fasting cycles in microfluidic device sustains oscillatory pattern of transcriptome". Nature Communications 12:6185.
