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Progetto 3D core facility

3D core facility


Core facility for 3D tissue models to study SARS-CoV-2 biology, immune response and treatment (Allestimento di una core facility per studiare la biologia, la risposta immunitaria e il trattamento del virus SARS-CoV2 utilizzando modelli di colture tridimensionali)

Durata: 24 mesi

Il progetto si prefigge l’allestimento di una core facility dotata dell’intero corredo strumentale necessario per sviluppare modelli di colture cellulari tridimensionali (3D) da utilizzare per studiare le interazioni del nuovo coronavirus (SARS-CoV-2) con diversi tipi cellulari e tessuti, allo scopo di comprendere i meccanismi patogenetici e di identificare potenziali bersagli terapeutici.

I Laboratori dell’INMI già dispongono della facility a livello di biosicurezza 3 dove è possibile eseguire la manipolazione delle colture cellulari infette con agenti quali il nuovo Coronavirus; il corredo strumentale va potenziato, al fine di realizzare un ambiente altamente specifico per le colture tridimensionali (dette anche organoidi).

Il core strumentale necessario è costituito principalmente da due tipologie di strumenti dedicati:
• incubatori di sicurezza per colture a lungo termine al fine di consentire il mantenimento di colture cellulari a lungo termine, al riparo da potenziali contaminazioni crociate, e in condizioni di biosicurezza aggiuntiva per gli operatori;
• sistemi di acquisizione di immagini microscopiche per seguire costantemente l’evoluzione della coltura in vitro.

Lo studio dei virus si svolge utilizzando modelli di replicazione articolati in vari livelli di complessità. Si va dalle colture monodimensionali fatte da un unico tipo cellulare in monostrato o in sospensione ai modelli animali. Mentre il modello più semplice, pur essendo indispensabile per gli studi di biologia di base, è molto lontano dalla fisiologia dell’infezione, i modelli animali, che riproducono più da vicino la fisiologia dell’infezione, sono complessi e relativamente poco controllabili, e richiedono ambienti di stabulazione con requisiti stringenti di bioprotezione.
Il moderno sviluppo di colture bi- e tri-dimensionali (sferoidi e organoidi) ha di fatto aperto un fronte innovativo, in quanto è possibile studiare interazione tra virus e vari tipi cellulari, riproducendo molto più fedelmente le condizioni fisiologiche che si ritrovano in vivo, evitando di impegnare modelli complessi e variabili come quelli animali.

L’allestimento di un modello di studio che permetta di comprendere le basi molecolari e biologiche del danno cellulare in un contesto fisiologico, quale i sistemi di coltura 3D, oltre che generare conoscenza, ha una importante ricaduta anche di tipo applicativo, in particolare, per identificare bersagli di intervento terapeutico, sia come specifiche sostanze antivirali, che come sostanze in grado di attenuare il danno di organo (host-directed therapy).

In maggior dettaglio, il progetto si prefigge di

1. Studiare il tropismo e l’impatto dell’infezione da SARS-CoV-2 a livello cellulare, tissutale e dell’organo;
2. Investigare i meccanismi molecolari dell’attività antivirale innata e il rilascio di mediatori solubili;
3. porre le basi per saggiare in un sistema animal free, ma rappresentativo della corretta fisiologia in vivo, eventuali sostanze che hanno superato uno screening di efficacia antivirale in vitro

Coordinatore del progetto: Giuseppe Ippolito

Responsabile Scientifico: Chiara Agrati

Ricercatori coinvolti: Concetta Castilletti, Giulia Matusali, Veronica Bordoni

Ente Finanziatore: Fondazione Roma

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