UOSD Laboratori di Ricerca

Responsabile: Dr.ssa Alessandra Micera

I Laboratori di Ricerca sono stati progettati al fine di incentivare il cross-talk Ambulatorio-Laboratorio e l’attività di ricerca di base e traslazionale tra le Unità Operative interne alla Fondazione, aventi ciascuna come finalità ultima il conseguimento di risultati nella prevenzione, diagnosi e terapia di patologie oculari causa di “ipovisione”.

La sinergia tra ricerca di base e la pratica clinico-chirurgica in ambito oftalmologico ha sempre distinto l’attività scientifica della Fondazione GB Bietti che, dopo l’apertura nel 2007 del Laboratorio della superficie oculare presso il Polo di Ricerca Avanzata in Biomedicina e Bioingegneria (PRABB) dell'Università Campus Biomedico, ha recentemente aperto i nuovi Laboratori di Ricerca presso il Presidio Ospedaliero Britannico (San Giovanni), in aggiunta al piccolo Laboratorio della superficie oculare attualmente divenuto laboratorio satellite. Presso i laboratori di ricerca opera un team costituito da Biologi, Farmacisti, Biotecnologi, Tecnici e Medici con know-how tale da sfruttare al meglio le proprietà delle moderne strumentazioni scientifiche di cui è dotato.

Finalità del Laboratorio

Il bulbo oculare può essere schematizzato come avente due principali segmenti anatomici: il segmento anteriore e il segmento posteriore. Il segmento anteriore del bulbo oculare è la parte esterna dell'occhio, la superficie oculare (film lacrimale, cornea e congiuntiva), iride, cristallino e altri annessi oculari, mentre il segmento posteriore comprende il corpo vitreo, la retina e il nervo ottico. Ogni Unità Operativa (UOS) è specializzata in un campo oculare precisa e richiede una conoscenza di lunga data dei meccanismi della malattia dell'occhio di base per lo sviluppo di nuovi approcci e metodi per la diagnosi e il trattamento (farmacologico/chirurgica), dedicata alla prevenzione e cura delle malattie degli occhi. In questo contesto, il Laboratorio offre esperienza ed efficienza tecnologica da soddisfare le esigenze di ogni Unità e permettere studi di ricerca di base e traslazionale nonché di  diagnostica sperimentale.

Per la sua localizzazione, il Laboratorio al Polo Britannico rappresenta un punto di collegamento tra le varie unità operative di ricerca e allo stesso tempo un “hub” per la ricerca e lo sviluppo di nuovi dispositivi biomedici sia di campionamento che analisi di campioni bioptici di derivazione ambulatoriale o chirurgica.

Overview dei Laboratori

Microscopia ottica, in luce trasmessa e fluorescenza, analisi Biochimico-Molecolari (convenzionali: spettrofotometria, ELISA/EIA, Western Blotting, Zimografia, citofluorimetria digitale, PCR e real-time PCR; su chip: piastra per lettura microarray di oligo/proteine) e colture cellulari mono/tri dimensionali permettono di studiare, con una visione a 360°, i meccanismi fisiopatologici responsabili delle malattie che alterano più o meno permanente la funzionalità visiva e di sviluppare nuove strategie di campionamento e diagnosi della superficie oculare e dei fluidi oculari.

Entrambi i laboratori, il cui scopo è quello di promuovere la ricerca in oftalmologia, sono dotati delle più moderne attrezzature scientifiche per condurre studi di microscopia ottica/confocale, analisi biochimica, analisi molecolare e sviluppo/analisi di colture cellulari.

- Laboratori di Ricerca presso il polo Britannico

(Via Santo Stefano Rotondo, 6 – San Giovanni - 00184 Roma, Italia; Dial …..)

Il laboratorio (500mq), specializzato nella ricerca Biochimico-Molecolare e Cellulare, è localizzato al piano -1 del polo Britannico San Giovanni, a diretto contatto con gli Ambulatori specialistici e la sala operatoria della Fondazione. Il Laboratorio è dotato di tutta una strumentazione di base, dalla microscopia a luce trasmessa ed epifluorescenza al sistema HPLC di ultima generazione. Per la stretta vicinanza con gli Ambulatori specialistici, Laboratorio permette di sviluppare il reale cross-talk tra Clinica e Laboratorio.

- Laboratorio di Superficie Oculare presso l’Università Campus BioMedico

(Via Alvaro del Portillo 21, Trigoria - 00128 Roma, Italia; Dial +39 06 225419196)

E’ un piccolo Laboratorio satellite (50mq) situato in un ambiente universitario, destinato prevalentemente allo studio della superficie oculare attraverso indagini su campioni bioptici. Tra la strumentazione a disposizione: una piattaforma digitale per la lettura di microarray su chip (GenePix), un citofluorimetro digitale a 7 colori (Miltenyi) ed un microscopio invertito confocale a tre laser con sistema di acquisizione ed analisi (Nikon). Il Laboratorio è il risultato del preziosissimo contributo della Fondazione Roma.

 

Ricerca di Base e Traslazionale

Mentre la ricerca di base è volta a comprendere tutti gli aspetti biochimici e molecolari caratterizzanti le cellule dell’apparato visivo, la ricerca traslazionale è il “ponte” tra la ricerca di base e la ricerca clinica, ovvero quella attuata presso il letto del paziente, dalla famosa frase “from bench-top to bed-side and viceversa”.

Obiettivi

Attualmente, studi di ricerca di base e traslazionale sono rivolti a valutare:

i. potenziali biomarkers molecolari o proteici, di diagnosi e/o di prognosi di terapia su lacrime o citologie ad impressione, mediante proteomica;

ii. il potenziale ruolo di fattori di crescita / neuropeptidi (NGF, TGFβ1, VEGF, VIP/NPY, …), citochine / chemochine (MCPs, …..), enzimi proteolitici (MMPs, TIMPs, …), molecole della signal transduction (NFkB, JNKs, SMADs) e recettori superficiali/solubili (TLRs, ….) nell'infiammazione, riparo e/o rimodellamento tissutale del sistema visivo e la loro cooperazione sia in condizioni fisiologiche che patologiche, nonché potenziale modulazione farmacologia. Allergie, Occhio secco, Glaucoma, degenerazione maculare retinica e retinopatia diabetica sono le patologie maggiormente responsabili di deficit visivi, in quaanto impediscono o riducono sensibilmente l’attività lavorativa ed in generale la qualità della vita dei soggetti coinvolti. La conoscenza dei profili di espressione proteici e dei meccanismi di azione nonché lo sviluppo di nuovi metodi di diagnosi precoce o di strategie terapeutiche alternative a supporto di una prevenzione sono necessari per la prevenzione. Infiammazione, remodeling e neurodegenerazione sono una costante di queste patologie gravi. I meccanismi d’azione dei suddetti fattori ed il loro possibile effetto terapeutico sono investigati su colture cellulari o su modelli animali, sia in condizioni fisiologiche che patologiche.

iii. sviluppo di sistemi di analisi alternativi a supporto della diagnosi e/o il trattamento di routine in pratica ambulatoriale/chirurgica (vedi sessione Brevetti). Inoltre, il Laboratorio consente un supporto adeguato per la diagnosi oculare attraverso lo sviluppo di dispositivi non invasivi per il campionamento di fluidi/cellule (campioni bioptici; vedi sessione Brevetti). The opportunity to identify in bioptic samples (by microarray analysis or HPLC evaluation) the expression of specific genes/proteins associated with a given pathological condition – thus avoiding diagnosis by means of  biopsy – would help optimize the early diagnosis of certain pathologies (ocular surface disorders, Glaucoma, Retinitis Pigmentosa), or to make available potential markers for therapeutic monitoring (retinal disorders).

Applicazioni su campioni bioptici

  1. Fluidi oculari (Lacrime, Acqueo, Vitreo): analisi biochimica (ELISA/EIA, array di proteine) e citometria dinamica. Analisi mediante HPLC.
  2. Campioni citologici (Citologie ad impressione) e biopsie: analisi biochimica e molecolare, arrays di proteine, citometria statica e dinamica. Previa estrazione cellulare, sviluppo di colture in 1D/3D per studi di stimolazione/neutralizzazione
  3. Campioni citologici/fluidi oculari: sviluppo di dispositivi di campionamento e di analisi per affiancamento della pratica ambulatoriale e chirurgica.

Brevetti per invenzione

Il know-how del laboratorio ha portato allo sviluppo dei seguenti dispositivi:

- “Dispositivo per l’analisi di campioni biologici”; Inventori: Micera A, Dello Russo C; Titolare. Fondazione Bietti; n. 1403765 rilascio Dicembre 2013)

- “Dispositivo per il campionamento della superficie oculare mediante imprinting”; Inventori: Micera A, Zollo L, Ghezzi I, Sgrulletta R, Balzamino BO; Titolari: Fondazione Bietti e Università Campus Biomedico; domanda di brevetto n.102015000008750, 16 marzo 2015).

Ulteriori informazioni circa il "Laboratorio di ricerca di base in Oculistica" sono disponibili qui.