Caratteristiche molecolari e immunitarie nei tumori, malattie autoimmuni e infettive: come tradurli in nuovi strumenti diagnostici e terapeutici, o determinanti immunitari
Il laboratorio è focalizzato su progetti di ricerca traslazionale inerenti tumori, malattie autoimmuni e infettive.
La nostra attività è principalmente legata all’identificazione e alla validazione di nuovi marcatori proteici per diagnosi, prognosi e predizione di risposta alle terapie nelle patologie di interesse. Inoltre, siamo interessati alla selezione e caratterizzazione di nuovi bersagli molecolari per lo sviluppo di terapie innovative.
Infine siamo anche molto interessati allo studio della risposta immunitaria in diverse malattie umane.
Alcuni dei nostri principali studi sono descritti di seguito.
Artrite reumatoide sieronegativa (Progetto ARTIDE).
L’artrite infiammatoria cronica, come l’artrite reumatoide (AR) e le forme connesse (spondiloartrite, artrite giovanile) sono malattie autoimmuni che colpiscono circa il 2% della popolazione generale. Hanno un decorso cronico con diverso grado di aggressività e, se non tempestivamente diagnosticate e gestita, possono danneggiare le giunzioni articolari causando gravi disabilità. La diagnosi è basata su evidenze cliniche, dati forniti da immagini radiologiche, e sul riconoscimento di marcatori sierici, tra cui il fattore reumatoide (RF) e gli anticorpi contro peptidi citrullinati (ACPA). Tuttavia, attualmente non esistono marcatori sensibili per valutare l’efficacia dei trattamenti farmacologici. Inoltre, una frazione significativa dei pazienti è negativa per RF o ACPA (artrite sieronegativa) rendendo più difficile la diagnosi della malattia e ritardando la terapia. L’obiettivo principale del nostro studio è identificare e validare nuovi marcatori sierici per la diagnosi dell’ artrite sieronegativa. Un secondo obiettivo è selezionare potenziali bersagli molecolari per lo sviluppo di nuove terapie e per contribuire alla conoscenza dei meccanismi alla base della patologia.
Nuovi bersagli molecolari per l’immunoterapia dei tumori.
Nei pazienti oncologici, la risposta immunitaria anti-tumorale è in genere soppressa da specifici pathways (“checkpoint” immunologici), da citochine e da un sottoinsieme di linfociti inibitori infiltranti i tumori chiamati cellule T regolatrici (cellule Treg). I farmaci diretti contro i “checkpoint” immunologici (ad esempio anticorpi monoclonali anti-CTLA4, PD-1 / PD-L1) in grado di riattivare la risposta immunitaria stanno emergendo nella terapia di molti tumori. Tuttavia, i farmaci ad oggi approvati provocano gravi effetti indesiderati, tipici di patologie autoimmunitarie, probabilmente causati da una depressione generale del sistema immunitario. Sebbene gli steroidi possano essere usati per trattare queste reazioni, la loro azione immunosoppressiva può compromettere l’efficacia del trattamento anti-tumorale. Questi effetti indesiderati potrebbero essere superati dall’uso di farmaci più selettivi per cellule Treg infiltranti i tumori, rispetto a linfociti non infiltranti e periferici. Ad esempio, anticorpi monoclonali diretti contro proteine sovra-espresse nelle cellule Treg infiltranti, in grado di sopprimere specificamente questa popolazione cellulare, potrebbero deprimere la risposta immunitaria nell’area della lesione umorale, minimizzando gli effetti tossici del trattamento.
In continuità con gli studi di trascrittomica condotti presso l’INGM (Massimiliano Pagani e Sergio Abrignani), il nostro gruppo è interessato a caratterizzare e selezionare proteine sovra-espresse in cellule Treg infiltranti i tumori dotate di attività immuno-modulatoria, pertanto idonee allo sviluppo di anticorpi monoclonali terapeutici.
Bioemergenze (Progetto Ready)
READy mira a costituire un’aggregazione regionale di eccellenza per la risposta rapida a bioemergenze ed ha come obiettivi la definizione, progettazione, sviluppo e produzione di nuove soluzioni diagnostiche adattabili e modulari per patologie emergenti.
Il consistente aumento dei flussi migratori e dei viaggiatori internazionali ha contribuito alla diffusione di patologie virali e parassitarie in regioni in cui non erano state osservate precedentemente. I cambiamenti climatici e la dimostrata predisposizione dei paesi mediterranei alla trasmissione autoctona di Arbovirus (Dengue, Chikungunya e Zika) e parassitosi (Corsica 2014, Schistosoma) non endemiche in Europa, indicano la necessità di nuove tecnologie per identificare malattie un tempo definite riduttivamente “tropicali”, facilitando la definizione delle migliori terapie e limitandone diffusione e impatto sociale.
READy integra la scoperta/progettazione/produzione di bioreagenti (anticorpi ed epitopi), kit e strumenti diagnostici per Trypanosoma cruzi (TC), Plasmodium SPP (PS), Schistosoma SPP (SC) e per i diversi sierotipi di Arbovirus Dengue (DENV), Chikungunya (CHIKV) e Zika (ZIKV). I nuovi test sono diretti a soggetti asintomatici portatori di parassitosi , pazienti sintomatici, screening di emoderivati e trapianti d’organo.
COVID-19 (progetti Mainstream e Co-Immunity)
Il Laboratorio è molto impegnato nello studio della risposta immunitaria all’infezione da SARS-CoV-2 e alla vaccinazione contro l’infezione e la malattia causata dal virus in individui sani e pazienti fragili. Attraverso l’integrazione di analisi sierologiche, immunofenotipizzazione ad alto contenuto e analisi trascrittomiche stiamo identificando i correlati di protezione immunitaria a SARS-CoV-2, con particolare attenzione ai linfociti T e B. In questo contesto, stiamo sviluppando pipeline sperimentali e bioinformatiche per tracciare le risposte delle cellule T e B antigene-specifiche, che possono essere tradotte in altri contesti patologici. Ciò porterà a nuove conoscenze sull’infezione e sulla vaccinazione da SARS-CoV-2 e all’implementazione di metodologie di studio che possono essere applicate ad altri virus emergenti e contesti patologici.
Progetti
- Identificazione e validazione di nuovi marcatori per l’artrite reumatoide seronegativa.
- Identificazione e validazione di nuovi marcatori per le malattie autoimmuni del fegato
- Caratterizzazione di nuovi bersagli molecolari per i tumori
- Caratterizzazione di nuovi bersagli proteici sovra-espressi in linfociti T regolatorie infiltranti i tumori per lo sviluppo di anticorpi monoclonali terapeutici
- Analisi della risposta immunitaria all’infezione da SARS-CoV-2 e la vaccinazione COVID-19 in donatori sani e in pazienti
Team
| Nome / Name | Ruolo / Role | |
|---|---|---|
| Serena Curti | Post Doc | curti@ingm.org |
| Andrea Favalli | Predoctoral student | favalli@ingm.org |
| Andrea Gobbini | Researcher | gobbini@ingm.org |
| Elisa Pesce | Senior Post Doc | pesce@ingm.org |
Pubblicazioni
- Plasma Proteomic Variables Related to COVID-19 Severity: An Untargeted nLC-MS/MS Investigation
Pagani L, Chinello C, Risca G, Capitoli G, Criscuolo L, Lombardi A, Ungaro R, Mangioni D, Piga I, Muscatello A, Blasi F, Favalli A, Martinovic M, Gori A, Bandera A, Grifantini R, Magni F.
Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 3570. - Omicron spike function and neutralizing activity elicited by a comprehensive panel of vaccines
Bowen J E, Addetia A, Dang Ha V, Stewart C, Brown J T, Sharkey W K, Sprouse K R, Walls A C, Mazzitelli I C, Logue J K, Franko N M, Czudnochowski N, Powell A E, Dellota E Jr, Ahmed K, Shariq Ansari A, Cameroni E, Gori A, Bandera A, Posavad C M, Dan J M, Zhang Z, Weiskopf D, Sette A, Shane Crotty S, Talat Iqba N, Corti D, Geffner J, Snell G, Grifantini R, Chu E Y, Veesler D
Science, 19 Jul 2022, First Release, DOI: 10.1126/science.abq0203 - SARS-CoV-2 spike conformation determines plasma neutralizing activity.
Bowen JE, Walls AC, Joshi A, Sprouse KR, Stewart C, Tortorici MA, Franko NM, Logue JK, Mazzitelli IG, Tiles SW, Ahmed K, Shariq A, Snell G, Iqbal NT, Geffner J, Bandera A, Gori A, Grifantini R, Chu HY, Van Voorhis WC, Corti D, Veesler D.
bioRxiv. 2021 Dec 21:2021.12.19.473391. doi: 10.1101/2021.12.19.473391. Preprint. - Broadly neutralizing antibodies overcome SARS-CoV-2 Omicron antigenic shift.
Cameroni E, Saliba C, Bowen JE, Rosen LE, Culap K, Pinto D, De Marco A, Zepeda SK, di Iulio J, Zatta F, Kaiser H, Noack J, Farhat N, Czudnochowski N, Havenar-Daughton C, Sprouse KR, Dillen JR, Powell AE, Chen A, Maher C, Yin L, Sun D, Soriaga L, Gustafsson C, Franko NM, Logue J, Iqbal NT, Mazzitelli I, Geffner J, Grifantini R, Chu H, Gori A, Riva A, Giannini O, Ceschi A, Ferrari P, Franzetti-Pellanda A, Garzoni C, Hebner C, Purcell LA, Piccoli L, Pizzuto MS, Walls AC, Telenti A, Virgin HW, Lanzavecchia A, Veesler D, Snell G, Corti D.
bioRxiv. Dec 14;2021.12.12.472269. doi: 10.1101/2021.12.12.472269. Preprint - Anti-spike antibodies and neutralising antibody activity in people living with HIV vaccinated with COVID-19 mRNA-1273 vaccine: a prospective single-centre cohort study.
Lombardi A, Butta GM, Donnici L, Bozzi G, Oggioni M, Bono P, Matera M, Consonni D, Ludovisi S, Muscatello A, Ceriotti F, Conti M, Scaglioni S, Gallo G, Scarpa E, Letko M, Abrignani S, Grifantini R, De Francesco R, Gori A, Manganaro L, Bandera A.
Lancet Reg Health Eur. 2021 Dec 23:100287. - Structure, Immunoreactivity, and In Silico Epitope Determination of SmSPI S. mansoni Serpin for Immunodiagnostic Application.
De Benedetti S, Di Pisa F, Fassi EMA, Cretich M, Musicò A, Frigerio R, Mussida A, Bombaci M, Grifantini R, Colombo G, Bolognesi M, Grande R, Zanchetta N, Gismondo MR, Mileto D, Mancon A, Gourlay LJ.
Vaccines (Basel). 2021 Apr 1;9(4):322. - A Structurally Simple Vaccine Candidate Reduces Progression and Dissemination of Triple-Negative Breast Cancer
Amedei A, Asadzadeh F, Papi F, Vannucchi MG, Ferrucci V, Bermejo I A, Fragai M, Vieira De Almeida C, Cerofolini L, Giuntini S, Bombaci M, Pesce E, Niccolai E, Natali F, Guarini E, Gabel F, Traini C, Catarinicchia S, Ricci F, Orzalesi L, Berti F, Corzana F, Zollo M, Grifantini R and Nativi C.
iScience. 2020 Jun 26; 23(6): 101250. Published online 2020 Jun 6 - Discovery and Preliminary Characterization of Translational Modulators that Impair the Binding of eIF6 to 60S Ribosomal Subunits
Pesce E, Miluzio A, Turcano L, Minici C, Cirino D, Calamita P, Manfrini N, Oliveto S, Ricciardi S, Grifantini R, Degano M, Bresciani A, Biffo S.
Cells. 2020 Jan 10; 9(1):172. - Novel biomarkers for Primary Biliary Cholangitis to improve diagnosis and understand underlying regulatory mechanisms.
Bombaci M, Pesce E, Torri A, Carpi D, Crosti M, Lanzafame M, Cordiglieri C, Sinisi A, Moro M, Bernuzzi F, Gerussi A, Geginat J, Muratori L, Terracciano LM, Invernizzi P, Abrignani S, Grifantini R.
Liver Int. 2019 Apr 29. doi: 10.1111/liv.14128. [Epub ahead of print] - Magnetically driven drug delivery systems improving targeted immunotherapy for colon-rectal cancer.
Grifantini R, Taranta M, Gherardini L, Naldi I, Parri M, Grandi A, Giannetti A, Tombelli S, Lucarini G, Ricotti L, Campagnoli S, De Camilli E, Pelosi G, Baldini F, Menciassi A, Viale G, Pileri P, Cinti C.
J Control Release (2018) pii: S0168-3659(18)30254-2 [Epub ahead of print] - Enhancing Antibody Serodiagnosis Using a Controlled Peptide Coimmobilization Strategy.
Sola L, Gagni P, D’Annessa I, Capelli R, Bertino C, Romanato A, Damin F, Bergamaschi G, Marchisio E, Cuzzocrea A, Bombaci M, Grifantini R, Chiari M, Colombo G, Gori A, Cretich M.
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Cano-Rodriguez D, Campagnoli S, Grandi A, Parri M, Camilli E, Song C, Jin B, Lacombe A, Pierleoni A, Bombaci M, Cordiglieri C, Ruiters MH, Viale G, Terracciano L, Sarmientos P, Abrignani S, Grandi G, Pileri P, Rots MG, Grifantini R.
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Mazzara S, Rossi RL, Grifantini R, Donizetti S, Abrignani S, Bombaci M.
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Grandi A, Santi A, Campagnoli S, Parri M, De Camilli E, Song C, Jin B, Lacombe A, Castori-Eppenberger S, Sarmientos P, Grandi G, Viale G, Terracciano L, Chiarugi P, Pileri P, Grifantini R.
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Pileri P, Campagnoli S, Grandi A, Parri M, De Camilli E, Song C, Ganfini L, Lacombe A, Naldi I, Sarmientos P, Cinti C, Jin B, Grandi G, Viale G, Terracciano L, Grifantini R.
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Fan L, Campagnoli S, Wu H, Grandi A, Parri M, De Camilli E, Grandi G, Viale G, Pileri P, Grifantini R, Song C, Jin B.
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Parri M, Pietrovito L, Grandi A, Campagnoli S, De Camilli E, Bianchini F, Marchio S, Bussolino F, Jin B, Sarmientos P, Grandi G, Viale G, Pileri P, Chiarugi P, Grifantini R.
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Bensi G, Mora M, Tuscano G, Biagini M, Chiarot E, Bombaci M, Capo S, Falugi F, Manetti AG, Donato P, Swennen E, Gallotta M, Garibaldi M, Pinto V, Chiappini N, Musser JM, Janulczyk R, Mariani M, Scarselli M, Telford JL, Grifantini R, Norais N, Margarit I, Grandi G.
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Galeotti CL, Bove E, Pezzicoli A, Nogarotto R, Norais N, Pileri S, Lelli B, Falugi F, Balloni S, Tedde V, Chiarot E, Bombaci M, Soriani M, Bracci L, Grandi G, Grifantini R.
Mol Cell Proteomics (2012) 11:M111 015206 - Approach to discover T- and B-cell antigens of intracellular pathogens applied to the design of Chlamydia trachomatis vaccines.
Finco O, Frigimelica E, Buricchi F, Petracca R, Galli G, Faenzi E, Meoni E, Bonci A, Agnusdei M, Nardelli F, Bartolini E, Scarselli M, Caproni E, Laera D, Zedda L, Skibinski D, Giovinazzi S, Bastone R, Ianni E, Cevenini R, Grandi G, Grifantini R.
Proc Natl Acad Sci U S A (2011) 108:9969-74 - PerR confers phagocytic killing resistance and allows pharyngeal colonization by group A Streptococcus.
Gryllos I, Grifantini R, Colaprico A, Cary ME, Hakansson A, Carey DW, Suarez-Chavez M, Kalish LA, Mitchell PD, White GL, Wessels MR.
PLoS Pathog (2008) 4:e1000145
- Identification of iron-activated and -repressed Fur-dependent genes by transcriptome analysis of Neisseria meningitidis group B.
Grifantini R, Sebastian S, Frigimelica E, Draghi M, Bartolini E, Muzzi A, Rappuoli R, Grandi G, Genco CA.
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Grifantini R, Bartolini E, Muzzi A, Draghi M, Frigimelica E, Berger J, Ratti G, Petracca R, Galli G, Agnusdei M, Giuliani MM, Santini L, Brunelli B, Tettelin H, Rappuoli R, Randazzo F, Grandi G.
Nat Biotechnol (2002) 20:914-21
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