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| SEI IN: COSA FACCIAMO > SCIENZE BIOMEDICHE |  |
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Sezione tossicologia e scienze biomediche
ENEA C. R. Casaccia, Via Anguillarese 301, 00060 S. Maria di Galeria (RM)
Tel: +39 06 3048 3544
Fax: +39 06 3048 6559
E-mail:tirindelli@casaccia.enea.it
Responsabile: Donatella Tirindelli
Sito Web di Tossicologia e scienze biomediche: biotec.casaccia.enea.it/med
Obiettivi
Le attività principali svolte nell’ambito delle Scienze Biomediche sono finalizzate allo studio dei meccanismi molecolari della risposta cellulare al danno da agenti fisici e chimici e allo sviluppo di metodologie, modelli e tecnologie innovativi per la valutazione degli effetti di agenti nocivi fisici e chimici sulla salute umana a seguito di esposizioni ambientali, occupazionali o terapeutiche.
Le competenze presenti, che coprono i settori della cancerogenesi, citogenetica, citologia analitica, radiobiologia, tossicologia, oncologia molecolare e sperimentale e immunologia, sono focalizzate su due obiettivi principali:
1. individuazione dei meccanismi di risposta cellulare a seguito dell’esposizione a radiazioni ionizzanti e sostanze chimiche;
2. valutazione del rischio da agenti fisici e chimici mediante nuovi modelli e tecnologie sperimentali.
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Parole chiave |
Attività:
Meccanismi molecolari della risposta cellulare al danno da agenti fisici e chimici:
Il danno da agenti nocivi può generare una alterazione del patrimonio genetico (DNA) o del fenotipo biochimico (macromolecole). Inoltre, la cellula sottoposta all’azione di agenti fisici e chimici risponde mettendo in atto diversi meccanismi adattativi modulando la proliferazione cellulare, la risposta immunitaria, attivando sistemi di riparazione o di morte programmata (apoptosi) per il mantenimento dell’integrità dell’organismo cui appartiene.
In tale contesto vengono condotti:
* Studi sugli effetti delle radiazioni ionizzanti e sostanze chimiche per la comprensione di meccanismi di cancerogenesi e differenziamento cellulare su modelli murini ingegnerizzati tramite inattivazione di singoli geni (knock-out) e confronto con modelli murini sensibili alla tumorigenesi, selezionati presso i nostri laboratori.
* studi dell’espressione e dei meccanismi di attivazione di singoli componenti di complessi proteici (DNA-PK) implicati nelle prime
fasi della riparazione delle rotture a doppia elica del DNA su sistemi sperimentali in vivo e in vitro e su biopsie di tumori umani prima e dopo esposizione a radiazioni ionizzanti e sostanze chimiche;
* Studi di meccanismi di attivazione di pathways apoptotici in linee cellulari geneticamente modificate e modelli animali sensibili e resistenti al danno attraverso l’immissione di sostanze modulanti o peptidi specifici.
* Studi per l’individuazione di meccanismi molecolari e degli effetti sinergici tra radiazioni ionizzanti, composti chimici e modulazione della risposta immunitaria.
Tecnologie e modelli per la valutazione del rischio da agenti nocivi:
Nella valutazione del rischio per la salute umana derivante da agenti nocivi di interesse ambientale, è necessario identificare nuovi biomarcatori di esposizione, effetto e suscettibilità ad agenti tossici di rilevanza ambientale ed elaborare modelli per la stima del rischio mediante valutazioni tossicologiche integrate.
Le attività riguardano:
* Sviluppo, standardizzazione e valutazione di nuove tecniche per la misura dell’integrità genomica e riproduttiva, con particolare riferimento a metodi di citologia analitica per la misura delle rotture nel DNA a livello di singole cellule e di fenomeni apoptotici (citometria a flusso, COMET, TUNEL), metodi di citogenetica molecolare per la misura di alterazioni cromosomiche di rilevanza nella cancerogenesi e nell’eziologia di malformazioni congenite (FISH, painting), metodi basati su tecniche di ingegneria genetica per la misura di mutazioni intrageniche e, più in generale, metodi che coniughino la sensibilità delle analisi a livello molecolare con le potenzialità multiparametriche delle indagini microscopiche (imaging di espressione genica, attività recettoriale, compartimentalizzazione di molecole) e tecniche ad alto rendimento per analisi di sequenze di DNA.
* Implementazione delle nuove conoscenze nei settori della genomica e proteomica per lo sviluppo mediante tecniche di ingegneria genetica di modelli sperimentali in vivo e in vitro finalizzate a valutazioni tossicologiche più sensibili e specifiche.
* Misure di biomarcatori in gruppi di popolazioni esposte, svolgendo un ruolo di raccordo tra il dato sperimentale e quello epidemiologico. I dati ottenuti su biomarcatori a breve termine vengono correlati con le stime di effetti irreversibili a lungo termine (compromissione del potenziale di fertilità, insorgenza di tumori) per la chiarificazione delle fasi intermedie di processi fisiopatologici complessi.
Parallelamente ad una strategia di ricerca a medio-lungo lungo termine, vengono condotti studi orientati alla necessità di fornire elementi tecnico-scientifici per la soluzione di problematiche prioritarie di protezione della salute umana. In questo contesto i modelli, le metodologie e i biomarcatori sviluppati vengono impiegati per studi sulla tossicità genetica e riproduttiva di composti chimici con attività endocrina (EDC), di sostanze chimiche correlate all’inquinamento in aree urbane e per l’approfondimento delle conoscenze sulla esposizione dei biosistemi alle emissioni elettromagnetiche.
* Studi sugli effetti biologici dei campi elettromagnetici (EM) a basse ed alte frequenze e statici, finalizzati alla valutazione del rischio sanitario dell’inquinamento elettromagnetico: caratterizzazione di danni morfologici e funzionali, induzione di cancerogenesi, effetti sulla risposta immunitaria. Sviluppo e promozione di tecnologie per il controllo e l’analisi dell’esposizione a campi elettromagnetici di modelli biologici in vitro e in vivo.
* Studi di epidemiologia ambientale volti a caratterizzare e interpretare le relazioni tra l’ambiente e la salute umana. Realizzazione e aggiornamento della Banca Dati Epidemiologica dell’ENEA, riguardante i dati di mortalità per causa delle popolazioni residenti in diversi contesti territoriali a partire dal 1969.