Indirizzo: Via Portuense, 292 - Roma     Telefono: +39 06.55170.1     P.IVA: 05080991002

Ricerca laboratorio di microbiologia

Dott. ssa Carla Fontana

Direttore UOC Microbiologia e Banca Biologica

Email: carla.fontana@inmi.it

 

Gli interessi scientifici generali coprono aspetti innovativi della diagnostica microbiologica e delle indagini molecolari, con lo studio dei fattori di virulenza batterica e delle interazioni ospite-parassita. In particolare nel laboratorio, grazie alla introduzione di tecnologie innovative e di percorsi diagnostici che tengano conto delle esigenze cliniche, sono stati introdotti dei percorsi propri della “fast microbiology” in particolare sulle emocolture. Particolari approfondimenti sono rappresentati dallo studio dei batteri con resistenze multiple agli agenti antimicrobici (es Acinetobacter spp, K. pneumoniae, P. aeruginosa, MRSA) con focus specifici sul Mycobacterium tubercolosis e sui Micobatteri non tubercolari.

Il settore della Microbiologia Molecolare si occupa della identificazione di microrganismi (batteri, miceti, protozoi) da campioni biologici, mediante PCR ed analisi di frammenti del DNA cromosomiale o dell’intero genoma batterico attraverso il sequenziamento (Sanger ed NGS). Le tecniche molecolari hanno integrato ed in parte sostituito le tecniche d’identificazione microbica tradizionale basate sull’approccio fenotipico, ed offrono l’indipendenza dalla coltura del microrganismo, peculiarità che le rende applicabili anche all’identificazione di organismi non coltivabili e/o a lenta crescita. Inoltre, tale tecnologia, permette di identificare i microrganismi emergenti per i quali non sono ancora disponibili o non sono efficienti i sistemi di coltura/rilevazione tradizionale.

Presso il laboratorio di Microbiologia dell’INMI è stato sviluppato, a fronte di uno studio della corrente letteratura scientifica ed alla nostra esperienza nel settore, un protocollo articolato per l’estrazione di acidi nucleici da vari materiale biologici e per la successiva identificazione dei patogeni con sistemi di amplificazione sia attraverso la PCR end point sia mediante real-time PCR. Quest’ultima integrata con tipizzazione molecolare (MALDI-TOF, MLST, NGS, etc) e con sequenziamento genico classico o con WGS consente, se appropriata, un’approfondita caratterizzazione molecolare degli agenti.

L’unità svolge principalmente ricerca applicata allo sviluppo ed alla valutazione di nuove tecnologie per la diagnostica e l’epidemiologia molecolare delle infezioni ad eziologia microbica e per la caratterizzazione di ceppi batterici MDR o la valutazione di efficacia di nuovi farmaci o nuove combinazioni antibatteriche. Particolari campi di interesse sono: la micobatteriologia, l’identificazione e caratterizzazione di patogeni associati infezioni nosocomiali e lo studio di patogeni batterici rari/emergenti, alcuni dei quali di rilievo anche ai fini del bioterrorismo.
Il laboratorio di microbiologia offre supporto diagnostico a numerosi progetti di ricerca dell’Istituto in ambito nazionale ed internazionale quali ad esempio:

 

“Composizione del microbiota intestinale come marcatore di severità e mortalità in pazienti affetti da COVID-19”;  

A registry of severe malaria in returning travellers from endemic countries: clinical outcome and adverse events including haematological and pharmacokinetic data. NetwOrk for severe Malaria treatment – NOMAL study

Ricerca di epitopi T immunodominanti per la risposta immunologica a M. tuberculosis e valutazione del microbiota polmonare e intestinale in corso di tubercolosi

 

MISSIONE MITU lntervento sanitario di potenziamento della diagnosi e cura delle malattie infettive, con particolare riguardo alle popolazioni migranti e coinvolte in situazioni di conflitto nell’ ospedale di Sighetu Marmației

 

Prevalence study of Strongyloidiasis and Leishmaniasis in hospitalized patients with  COVID-19

 

CCM 2018-TBC-HIV: “Definizione di strategie di controllo della tubercolosi associata ad HIV in Italia nel contesto di una strategia di eliminazione della malattia tubercolare

 

A miniaturized disposable molecular platform for combatting coronavirus infection”. Il progetto, finanziato dal programma IMI (Innovative Medicines Initiative)

 

Progetto di sorveglianza sulle infezioni cliniche da Mycobacterium chimaera in Italia

 

Tubercolosi: sviluppo e validazione di nuovi strumenti di controllo” Progetto 1: “Epidemiologia ed interventi di controllo della tubercolosi e della tubercolosi associata ad HIV

Implementazione della End TB Strategy finalizzata alla gestione appropriata e al controllo delle forme di Tubercolosi multiresistenti

Progetto di Ricerca Finalizzata. Project Title: NET-2018-12366982 Research Strategies for implementing Antimicrobial Stewardship: Health Communication, Diagnostic-Therapeutic Interventions and Cost-Effectiveness Analysis

BYCOVID Commissione Europea bando “FAIR and open data sharing in support to European preparedness for Covid and Other Infectious Diseases HORIZON INFRA-2021 Emergency – 01

Progetto 5×1000: Analisi integrata del trascrittoma di differenti popolazioni cellulari del sangue e del genoma di patogeni batterici MDR in pazienti con infezione sistemica.

 

Microbiology Research Laboratory

General scientific interests cover advanced aspects of the clinical pathology in molecular microbiology, the study of bacterial virulence factors and the interactions parasite-host. Main targets of study are bacteria with multi-resistance to anti-microbial agents (Acinetobacter, K. pneumoniae, P. aeruginosa) and Mycobacterium tuberculosis.
Molecular Microbiology focuses on identifying microorganisms (bacteria, mycetes and protozoa) from pathologic samples through PCR and analysis of fragments or gene sequencing.

Molecular techniques have integrated and partly substituted the microbial identification techniques that were phenotype-based. Generally, the advantages offered by the molecular techniques are a better taxonomic resolution, a simplification and uniformity of procedures (less dependent of the sample to be analysed and of the microorganism to be researched) as well as low costs applied to a vast camp. Besides, these techniques offer a boundless advantage, which it is due to being independent from the microbial culture, peculiarities that can be applied either to the identification of non-cultivable organisms (due to intrinsic microorganism’s characteristics or to the effect of antimicrobial agents’ usage) or to a slow growth.

Likewise, this technology allows the identification of emerging microorganisms for which there are not available affable frameworks for phenotype identification yet.
In our laboratory, given the current study in the scientific research and our experience, it has been developed an articulated protocol to extract nucleuses acids from different biological materials and to identify sequential pathogens with real-time or standard amplification systems. The last, fused with molecular typifying (MALDI-TOF, Ml-ST, core genome Ml-ST, re-PCR, MIRU, etc.) and with a classic gene sequencing or WGS, consents, if necessary, a thorough molecular characterization of pathogen agents either for culture collections or directly from biologic samples.

We focus on applied research by developing and evaluating new technologies for diagnosis and molecular epidemiology of infectious diseases, particularly in the microbial aetiology field and MDR strain characterization, or we aim attention to new drugs’ efficiency assessing and to antibacterial combinations.
Our main interests are mycobacteriology, identification and characterization of pathogens associated to nosocomial pathologies, and the study of rare/emerging bacterial pathogens, some of them as potential tools in bioterrorism field.
Microbiology laboratory offers diagnostic support for many Institute’s research projects that are developed nationally and internationally, for example working together with the Italian Cooperation in Tanzania and intervening in Ebola emergency in Italy and in West Africa.

We are part of the European project QUANDHIP after buying MALDI-TOF, and consequently, we are associated with the Join Action EMERGE that deals with defining and standardizing, through proteomic techniques, the identification criteria for emerging and interest-bearing bioterrorism pathogens.
Acquiring the semiautomatic system DiversiLab (bioMérieux) in 2014, it has allowed a great simplification of typifying the bacterial pathogens and with strong possibilities for elaborating, archiving, and recovering of data. The system offers the possibility to produce graphics in different formats (similarity matrixes, dendograms, etc.) and allows a hierarchical model-based clustering of the isolates in order to establish a genetic variability between them, which it is the fingerprinting target. DiversiLab makes use of a web-based software that allows web-fingerprinting confrontation.

The REP-PCR’s advantages are simple performance, clear interpretation, high reproduction and applicability to a great number of species (ex. Acinetobacter baumannii, Clostridium difficile). In addition, since 2014, we have run an outsourcing service to analyse the WGS of bacterium DNA , to whom entails the analysis in the laboratory. This tool allows accurate molecular typifying analysis of the resistance genes and virulence factors.

The appliance CFX96 system (BioRad) allows through a multiplex real-time test PCR a fast identification and distinction between tubercular and atypical Mycobacteria. It also identifies the antibiotic resistance of Mycobacterium tuberculosis to isoniazid and rifampin as well as to fluoroquinolones and injectable second line-drugs.
Arnika’s GT-Blot allows fully automatic hybridization of samples on stripes in order to have a further labelling of Mycobacteriosis species and identification of antibiotic-resistance genes.

Coord. Tecnico/Infermieristico:
Dr.ssa Roberta Chiappini
Email: roberta.chiappini@inmi.it
Telefono: +39.06.55170314
Fax 06.5599340

Dirigenti
Dott. Eugenio Bordi
Dott.ssa Maria Grazia Paglia
Dott.ssa Carla Nisii
Dott.ssa Stefania Carrara
Dott.ssa Silvia D’Arezzo

Telefono: 06.55170675
Fax: 06.55170683

Torna all'inizio dei contenuti