Epidemiologia Molecolare ed Esposomica

L' Unità conduce un programma di ricerca incentrato sull'integrazione di dati ambientali (esposizioni, stili di vita, malattie e fenotipi intermedi) e dati genomici ed epigenomici raccolti in grandi studi prospettici.
Il nostro programma ha tre obiettivi principali: (a) sviluppare e applicare in popolazioni umane nuove tecniche di laboratorio per l'identificazione delle "impronte digitali" (fingerprints) lasciate sulle molecole (RNA, DNA, proteine) dalle esposizioni ambientali; (b) identificare nuovi marcatori nel sangue e in altri fluidi corporei che consentano la diagnosi precoce delle malattie e dunque una terapia più efficace; (c) sviluppare e applicare metodi all'avanguardia l'analisi statistica e l'interpretazione biologica dei dati di "omica".

L'UNITÀ È ORGANIZZATA IN TRE PRINCIPALI PROGRAMMI DI RICERCA:

EPIGENETICA DI POPOLAZIONE (SILVIA POLIDORO)
I meccanismi epigenetici inducono variazioni fenotipiche negli individui così come nelle popolazioni e sono uno dei principali meccanismi di adattamento in risposta a stimoli ambientali.
L'analisi dei cambiamenti epigenetici all'interno di una popolazione (per esempio nella metilazione del DNA) rappresenta un promettente strumento per lo studio dei meccanismi di adattamento nell'uomo e per identificare fattori esterni che possono modellare la variabilità della metilazione del DNA.
Applichiamo tecniche (epi)genetiche ad alta processività di ultima generazione in grandi studi epidemiologici, per identificare e validare biomarcatori di rischio e di diagnosi precoce.

SMALL NON-CODING RNA E TUMORI (ALESSIO NACCARATI)
I profili di espressione di piccoli RNA non codificanti, ottenuti utilizzando next-generation sequencing in diversi tipo di campioni biologici, possono essere utilizzati per identificare stati cancerosi o pre-cancerosi. Questo approccio può essere affiancato a metodi di screening già utilizzati o usato in un contesto di medicina di precisione. Un ulteriore obbiettivo del programma di ricerca è di indagare come la dieta, lo stile di vita e altri fattori ambientali possano alterare l'espressione di questi biomarcatori e valutare come queste alterazione possano influenzare l'insorgenza di tumori e di altre patologie.

BIOSTATISTICA E BIOINFORMATICA (GIOVANNI FIORITO)
Lo scopo principale del programma di ricerca è lo sviluppo, la validazione e il confronto di metodi informatici per l'analisi di biomarcatori derivanti da dati di "omica" in studi epidemiologici.

Responsabile Unità di ricerca: Paolo Vineis, MD, MPH, Environmental Epidemiology, Imperial College, London, UK
Tel: +39 0116709541
paolo.vineis@iigm.it
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Pubblicazioni selezionate
1. Stringhini S, Carmeli C, Jokela M, Avendaño M, Muennig P, Guida F, Ricceri F, d'Errico A, Barros H, Bochud M, Chadeau-Hyam M, Clavel-Chapelon F, Costa G, Delpierre C, Fraga S, Goldberg M, Giles GG, Krogh V, Kelly-Irving M, Layte R, Lasserre AM, Marmot MG, Preisig M, Shipley MJ, Vollenweider P, Zins M, Kawachi I, Steptoe A, Mackenbach JP, Vineis P, Kivimäki M; LIFEPATH consortium. Socioeconomic status and the 25 × 25 risk factors as determinants of premature mortality: a multicohort study and meta-analysis of 1·7 million men and women. Lancet. 2017 Feb 1.

2. Fasanelli F, Baglietto L, Ponzi E, Guida F, Campanella G, Johansson M, Grankvist K, Johansson M, Assumma MB, Naccarati A, Chadeau-Hyam M, Ala U, Faltus C, Kaaks R, Risch A, De Stavola B, Hodge A, Giles GG, Southey MC, Relton CL, Haycock PC, Lund E, Polidoro S, Sandanger TM, Severi G, Vineis P. Hypomethylation of smoking-related genes is associated with future lung cancer in four prospective cohorts. Nat Commun. 2015 Dec 15;6:10192.

3. Vineis P, Wild CP. Global cancer patterns: causes and prevention. Lancet. 2014 Feb 8;383(9916):549-57.

Gruppo di ricerca
• Alessio Naccarati, Senior Researcher (IIGM)
• Silvia Polidoro, Senior Researcher (IIGM)
• Giovanni Fiorito, Senior post-doc (IIGM)
• Sonia Tarallo, Post-doc (IIGM)
• Antonio Francavilla, PhD Student UniTo (UniTo ed IIGM)
• Giulia Beatrice Piaggeschi, PhD Student UniTo (UniTo ed IIGM)
• Valentina Panero, Laboratory technician (IIGM)
• Amedeo Gagliardi, Fellow (IIGM)
• Chiara Catalano, Graduate student Biological Science UniTo (UniTo)
• Manuel Brovia, Bachelor student (Biological Sciences, UniTo)(UniTo)
• Francesca Cordero (UniTo) (UniTo)
• Carlotta Sacerdote (CPO Turin)

Progetti in corso

Epigenetica di popolazione (Silvia Polidoro)
1. Lifepath (progetto Horizon2020): stato socioeconomico e invecchiamento
2. Utilizzo di metilazione del DNA, espressione genica e di miRNA per l'identificazione di biomarcatori di tumore al polmone metastatico in campioni di sangue preclinici (Progetto finanziato da Research Council of Norway)
3. Studio multidisciplinare per l'identificazione di pathway causali all'origine delle alterazioni della metilazione del DNA associata con il fumo di sigaretta (in collaborazione con il corso di dottorato in sistemi complessi – UniTo)
4. Esposizione a pesticidi e salute neuronale nello studio ELSA (in collaborazione con Universidade Federal Fluminense, Rio de Janeiro, Brasil e Queen Mary University, London, UK)

Small non-coding RNA e tumori (Alessio Naccarati)
1. Ruolo dei micro RNA e altri piccoli RNA non codificanti e del microbioma intestinale come biomarcatore per la prevenzione del tumore del colonretto primaria e secondaria
2. Studio su micro RNA e altri piccoli RNA non codificanti e del microbioma intestinale in relazione alle abitudini alimentari in soggetti sani.
3. Studio su micro RNA e microbioma intestinale in pazienti celiaci o allergici al glutine
4. Studio su micro RNA circolanti in risposta alle nuove terapie in pazienti affetti da sarcoma dei tessuti molli

Biostatistica e bioinformatica (Giovanni Fiorito)
1. Studio della disregolazione della metilazione del DNA come conseguenza all'esposizione a fattori ambientali durante il corso della vita ("biological clocks")
2. Sviluppo di algoritmi di machine-learning per l'integrazione di dati di omica in studi epidemiologici, in collaborazione con Andrea Cavalli, Sergio Decherchi (IIT, Genova) e Erica Ponzi (ETH, Zurich).
3. Studio del ruolo di fattori ambientali ed epigenetici nella insorgenza e progression della malattia di Parkinson (progetto Decipher PD) in collaborazione con Alexis Elbaz and Fanny Artaud - Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Paris, France.
4. Analisi di addotti al DNA come biomarcatori nell'epidemiologia dei tumori in collaborazione con il Gruppo di ricerca di Marcus Cooke - Department of Environmental Sciences, Florida International University, Miami, USA.


Link ai Progetti

Servizi
Il laboratorio offre un servizio per l'analisi di microarray Illumina e la preparazione di campioni automatizzata (estrazione di DNA, preparazione di piastre di campioni, normalizzazione delle concentrazioni, controllo di qualità...) utilizzando i robot TECAN EVO.
Per informazioni o preventivi contattare Silvia Polidoro (silvia.polidoro@iigm.it)


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