Responsabile:
Carlo Tacchetti

Programma di Ricerca:
Oncologia cellulare e ultrastrutturale

Le proteine sono “macchine molecolari” costruite seguendo precise istruzioni di montaggio contenute nel DNA. Ma perché possano svolgere la loro funzione correttamente è anche necessario che siano collocate nei compartimenti cellulari cui sono destinate.
Anche nei tumori il posizionamento delle proteine gioca un ruolo fondamentale. Esistono infatti proteine che svolgono naturalmente funzioni di protezione dal cancro – sono quelle prodotte dai geni "oncosoppressori" – o che facilitano la formazione di tumori – e queste sono prodotte dagli "oncogéni".
L'insorgenza del tumore è legata a uno squilibrio tra i prodotti degli oncosoppressori e degli oncogéni.
Le proteine degli oncosoppressori e degli oncogéni possono essere al posto giusto e funzionare male, o, pur essendo perfettamente operative, possono trovarsi al posto sbagliato, e quindi non essere in grado di svolgere la propria funzione.

Presentazione del programma

3d di un endosoma
(struttura interna alla cellula)
marcato per visualizzare un
recettore trasportato nella cellula

Sapere in quale area della cellula si trovano esattamente le proteine. La ricerca di questa informazione, fondamentale per la biomedicina, è l’obiettivo del programma IFOM di "Oncologia cellulare e ultrastrutturale" diretto da Carlo Tacchetti.

Il programma si svolge presso il Dipartimento di Medicina Sperimentale (DiMeS) dell'Università degli Studi di Genova (Via De Toni 14, Genova) e afferisce al laboratorio MicroscoBio (Centro di Ricerca in Microscopia e Spettroscopia correlativa in Biomedicina e Oncologia ) dell'Università.

Grazie all’impiego di avanzate tecnologie di microscopia elettronica, il gruppo di Tacchetti svolge due attività di ricerca prevalenti:

• studia in dettaglio la distribuzione ultrastrutturale (cioè all'interno della struttura delle cellule) delle proteine, nei tessuti sani e in quelli tumorali;
  
  
• sviluppa tecniche di microscopia avanzata con lo scopo di ottenere risultati sempre più definiti, con una resa temporale più efficiente.

Particolari strumenti o competenze utilizzate nello programma

Il "fiore all'occhiello" del laboratorio è un microscopio elettronico – acquistato grazie ai finanziamenti FIRC – di ultima generazione, che consente agli scienziati di ottenere ricostruzioni tridimensionali del campione analizzato, con una risoluzione di pochi milionesimi di millimetro.

Come spiega Tacchetti, lo strumento permette di “risolvere anche piccoli complessi molecolari. Fatte le dovute proporzioni, ciò equivale a ingrandire, senza perdere definizione, l’unghia del pollice fino a 2 milioni di metri quadri con il solo ingrandimento ottico e anche fino a 8 milioni di metri quadri con l’ausilio di trasformazioni digitali”.
Il gruppo genovese è già riuscito a identificare segnali di rischio molto anticipati nell’insorgenza dei tumori, segnali che possono essere utili nella diagnosi precoce di queste formazioni. Tacchetti e colleghi utilizzano inoltre la tomografia 3D in microscopia elettronica, che permette di costruire immagini tridimensionali delle più piccole strutture cellulari, proteine o parti di proteine incluse.

Infine il gruppo genovese ha anche sviluppato una nuova tecnica di microscopia elettronica, che spera di brevettare presto. Si tratta della microscopia correlativa 3D ad alta resa, per ottenere immagini sempre più precise e definite.

Possibile impatto su prevenzione o trattamento del cancro

Determinare la posizione delle proteine nelle cellule sane e confrontarla con quella in cellule tumorali può essere utile tanto nella diagnosi e prevenzione quanto nella cura dei tumori.

Da una parte le informazioni raccolte dal team di Tacchetti possono contribuire a identificare segnali di rischio molto precoci per l'insorgenza del cancro, e quindi fornire strumenti utili per la sua prevenzione. E le proteine collocate al posto sbagliato rappresentano potenziali bersagli farmacologici: sapere esattamente dove si trovano può aiutare a mettere a punto nuovi farmaci, dalla mira sempre più precisa.

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