La Human Genetics Foundation (HuGeF - Torino), fondazione privata senza scopo di lucro, ha inaugurato la sua sede definitiva a Torino in via Nizza 52.
L'HuGeF nasce da un progetto di Politecnico, Università di Torino e Compagnia di San Paolo che vale 20 milioni di euro e offre, per ora, spazio a 40 giovani ricercatori con età media di 35 anni.
Lo Scopo di HuGeF - Torino è quello di favorire e sviluppare, nel campo della genetica umana, l'eccellenza nella ricerca e nella formazione con particolare riferimento alla variabilità genomica nelle malattie multifattoriali.
Definire la funzione dei singoli geni e comprendere le loro complesse interazioni è essenziale per scoprire il loro ruolo nella salute e nella malattia. Per perseguire con successo questo obiettivo, la Fondazione intende integrare – in un'unica sede di lavoro con un modello organizzativo innovativo – la genetica molecolare, cellulare, dello sviluppo e delle popolazioni, valendosi di approcci teorici e piattaforme tecnologiche all'avanguardia.
Il pensiero del Presidente di HuGeF, il genetista Alberto Piazza, è quello che si debba riuscire a estrapolare dalla ricerca di base in genetica umana le indicazioni utili per le applicazioni cliniche in un lasso di tempo sempre più breve.
Le linee di ricerca nelle quali la Fondazione è impegnata sono:
- Epidemiologia e genetica molecolare: alla luce delle nuove conoscenze molecolari sul genoma umano, l'epidemiologia genetica studia principalmente le interazioni tra la suscettibilità genetica e le esposizioni ambientali. L'epidemiologia molecolare studia i percorsi successivi all'ingresso nell'organismo di sostanze tossiche (es. cancerogeni), fino alla induzione di danni precoci o di malattie. Attraverso il ricorso a laboratori molto specializzati nell'analisi del DNA e dei suoi prodotti, l'epidemiologia genetica e quella molecolare sono un complemento delle indagini epidemiologiche miranti a scoprire le cause ambientali delle malattie e i meccanismi sottostanti.
- Variabilità genomica ed evoluzione umana: si tratta di analizzare la variabilità genetica e genomica delle popolazioni umane, con particolare riferimento allo studio dei meccanismi selettivi ed evolutivi che hanno determinato l'attuale configurazione genetica/genomica umana, la distribuzione geografica delle varianti geniche, e la loro importanza per lo studio delle patologie complesse e per applicazioni di farmacogenetica/farmacogenomica. Si perseguono anche le possibili implicazioni anche nel campo della medicina personalizzata.
- Genetica del sistema immunitario: il sistema immunitario è una componente fondamentale per il riconoscimento della identità biologica, la difesa da agenti patogeni e per riconoscere ed eliminare cellule tumorali. Lo studio del controllo genetico del sistema immunitario ha avuto un impulso decisivo alla fine degli anni '60 del secolo scorso e la scuola genetica torinese (fondata dal prof. R. Ceppellini) ne è stata una dei protagonisti chiave nel contesto internazionale.
Il carattere innovativo della linea di ricerca parte dalla osservazione che le interazioni tumore/ospite sono regolate a livelli multipli. Questi comprendono una serie di meccanismi fisiologici e selezionati durante la filogenesi, che contribuiscono alla organizzazione di un sistema di difesa rispetto ad agenti patogeni esterni. E' stato inoltre dimostrato che la trasformazione tumorale porta le cellule neoplastiche a riacquisire alcuni di questi meccanismi, impiegati per eludere l'azione difensiva del sistema immunitario. Lo scopo principale di questa linea di ricerca è la caratterizzazione di fattori ambientali e di meccanismi genetici che regolano le interazioni tra tumore e ospite. Il modello analitico scelto è rappresentato dalla leucemia linfatica cronica, selezionata sulla base delle caratteristiche biologiche e cliniche della malattia.
I risultati attesi sono la caratterizzazione di strutture di membrana e di fattori solubili coinvolti nella trasformazione neoplastica e nella progressione di questa malattia tuttora inguaribile.
- Epigenetica: i cromosomi di una cellula sono composti da molecole di DNA associate a nucleosomi, a fattori di trascrizione e proteine regolatrici collettivamente conosciute come cromatina. Le modificazioni epigenetiche sono modificazioni della cromatina che lasciando inalterata la sequenza del DNA possono influenzare la sua accessibilità con conseguente attivazione o inibizione dell'espressione di alcuni geni. Sono istruzioni che, marcando una specifica sequenza di DNA, contribuiscono alla sua regolazione, sia mediante modificazione diretta della molecola del DNA che per modificazione delle proteine associate, determinando l'attivazione o la repressione dei geni coinvolti.
Le modificazioni epigenetiche in risposta a segnali ambientali o di sviluppo, mediante il controllo dell''espressione genica, determinano il differenziamento, la riprogrammazione delle cellule, o la trasformazione cellulare. La trascrizione dei geni negli eucarioti è sempre accompagnata da cambiamenti epigenetici. Siamo interessati a capire i meccanismi che determinano le varie modificazioni degli istoni ed a decifrare il codice degli istoni che contribuisce al controllo trascrizionale per comprendere, ed eventualmente di influenzare, il destino delle cellule.
Il lavoro in questo laboratorio combina approcci cellulari, molecolari e di genomica globale per definire, sull'intero genoma, la rete di regolazione tra proteine regolatrici della trascrizione e le modificazioni della cromatina.
- Inferenza statistica e biologia computazionale: Sviluppo di tecniche computazionali ispirate alla meccanica statistica per problemi di inferenza, ottimizzazione, e per applicazioni dedicate all'analisi di basi dati sperimentali e in particolare a problemi di inferenza in sistemi biologici complessi.
La ricerca di tecniche specifiche per l'analisi di grandi quantità di dati sperimentali ottenute attraverso i moderni strumenti di sequenziamento ed espressione genica, pone problemi formidabili dal punto di vista computazionale. Tali problemi spesso risultano intrattabili utilizzando tecniche algoritmiche standard. Tuttavia, negli ultimi anni sono state sviluppate tecniche di inferenza e ottimizzazione molto efficienti ispirate alla fisica statistica dei sistemi disordinati. Le prime applicazioni a problemi di inferenza in biologia sono da considerarsi come prove concettuali della possibilità di rendere queste tecniche disponibili alla comunità che opera nel campo della biologia computazionale.
Queste nuove tecniche computazionali sono di grande interesse per la ricerca in biologia: dall'analisi quantitativa di basi dati biologiche su larga scala (espressione genica, DNA-copy number, variabilit‡ evolutiva di sequenze di proteine omologhe in specie diverse), all'inferenza di reti complesse di interazione (proteina-proteina, trasduzione del segnale cellulare, e interazioni per la regolazione di espressione genica). Queste tecniche risultano inoltre promettenti in problemi legati all'inferenza nell'analisi delle basi genetiche del cancro.
Per approfondimenti: http://www.hugef-torino.org/site/index.php
