Gli effetti dannosi di un’esposizione prematura all’eccesso di ossigeno (iperossia) nei neonati pretermine – con tutte le patologie conseguenti - possono essere neutralizzati con una stimolazione farmacologica del recettore β3-adrenergico visto il suo ruolo indispensabile durante la vita intrauterina, dove permette al feto di vascolarizzarsi, adattarsi e sopravvivere in ambiente fortemente scarso di ossigeno (ipossia).

E’ quanto emerge da studi preclinici su modelli sperimentali appena pubblicati in questo lavoro (http://doi.org/10.1002/med.22092), redatto da un gruppo multidisciplinare di ricerca di Aoup e Unipi insieme ad altri centri (Università di Firenze e Irccs Meyer) e uscito sulla rivista di farmacologia Medicinal Research Review, nel quale viene illustrata non solo una nuova interpretazione dei meccanismi che portano i neonati pretermine a sviluppare alcune caratteristiche malattie, ma anche una specifica strategia terapeutica che potrebbe indurre in loro un virtuale riavvicinamento all’utero materno e, dunque, ricreare le condizioni favorevoli a uno sviluppo fisiologico anche dopo un parto prematuro.

Il benessere fetale è infatti strettamente legato all’ambiente dinamicamente ipossico. La nascita prematura comporta l’esposizione precoce del feto immaturo a un ambiente più ricco di ossigeno rispetto all’utero. Di conseguenza, i neonati prematuri affrontano una condizione di relativa iperossia, che altera lo sviluppo postnatale degli organi e contribuisce alle malattie legate alla prematurità (retinopatia del prematuro, enterocolite necrotizzante, diplasia broncopolmonare, leucomalacia periventricolare). Fino a qualche tempo fa era poco chiaro il meccanismo molecolare attraverso cui l’elevata tensione di ossigeno alterasse la normale differenziazione fetale. Questo studio, oltre a dimostrare su modelli animali che l’esposizione precoce a un ambiente relativamente iperossico possa compromettere i nati pretermine a causa della ridotta espressione del β3-adrenorecettore, suggerisce l’ipotesi che i disturbi conseguenti alla nascita prematura possano essere contrastati o persino prevenuti proprio attraverso la stimolazione farmacologica dei rimanenti β3-adrenorecettori, creando una sorta di placenta artificiale farmacologica.

Questo filone di ricerca era stato inaugurato a Pisa circa 14 anni fa per testare l’efficacia del propranololo (un beta-bloccante) nel contrastare la progressione della retinopatia del prematuro. In questo contesto emerse in modo sempre più evidente la sensibilità dei recettori adrenergici β3 ai livelli di ossigeno ambientale (e la loro particolare attivazione in ambiente ipossico). Da lì la ricerca si è diramata in due direzioni, portate avanti da più gruppi toscani: una sul loro ruolo chiave nell’induzione della crescita embrio-fetale, di cui appunto lo studio appena pubblicato rappresenta l’ultimo avanzamento con una prospettiva terapeutica e l’altra, più propriamente oncologica, diretta a trovare un loro potenziale antagonista (questi recettori vengono infatti impiegati anche dalle cellule tumorali per vascolarizzarsi, ingannando i meccanismi di difesa dell’ospite). Vedi notizia correlata: Usurpare le capacità embrionali: individuato meccanismo biologico che governa crescita del feto e sviluppo di tumori aggressivi. Studio pisano su Medicinal Research Review

“Data la rilevanza delle patologie interessate, la fragilità dei pazienti coinvolti e l’innovatività di questo approccio – dichiara il direttore dell’Unità operativa di Neonatologia dell’Aoup, Luca Filippi, associato di Pediatria generale e specialistica all’Università di Pisa nonché prima firma dello studio - l’auspicio è che quanto finora emerso su modelli sperimentali possa presto traslarsi con successo all’uomo” (fonte: ufficio stampa Aoup).

Gene surgery has a new ally thanks to gold nanoparticles, which allow active ingredients to enter the nucleus of cells and act on DNA by eliminating harmful mutations. The discovery comes from the recently completed European I-Gene project, which has been acknowledged by the European Innovation Council for its excellence in innovation. This is a recognition given by the European Commission for important achievements.

“We are in an era where we can edit genomes and this means that if there are errors, we can basically correct them, but there is a bottleneck when you try to turn all this into useful therapies and applications,” explains Professor Vittoria Raffa of the Biology Department of the University of Pisa, coordinator of the project.

“The active ingredients that carry out this editing are actually enzymes that cannot enter the cells on their own,” continues Raffa. “In order to solve this problem, we were the first to use gold nanoparticles as vectors. They offer advantages over the viral vectors currently used: they are non-toxic, which makes it possible to use them more widely without contraindications, and they are activated by light”.

The project team, from left to right: Arnoud Everhardt, Vittoria Raffa, Soultana Konstantidinou, Marta d’amora, Mascha Stroobant, Agnieszka Lindstaedt, Carmen Piazza, Alessandro De Carli, Elena Landi, Chiara Gabellini, Michele Lai, Dariusz Witt, Piotr Barski.

Gold nanoparticles were tested in vitro and in vivo on zebrafish embryos. The case studies involved COVID-19 and melanoma. In the latter case, laser photoactivation was used.

On a technical level, I-Gene proposed a new concept of genetic engineering with a methodology based on laser activation of a nanovector capable of inducing DNA rupture or cleavage. The superiority over current methods also lies in the integration of temporal, spatial and fidelity functions: editing only occurs when the laser is switched on, and strictly focused on the target. Overall, this enables control of single-cell editing and provides a high level of confidence in the development of effective genome editing for biotechnology and therapeutic applications.

The lecturers of the University of Pisa involved in the project were Professor Vittoria Raffa together with Professor Chiara Gabellini of the Biology Department, Professor Mauro Pistello and Doctor Michele Lai of the Translational Medicine Department, and Professor Francesco Fuso of the Physics Department.

The final I-GENE conference was held on 19 and 20 March at ExCel in London, as a satellite event of the Advanced Therapies Congress, Europe’s largest conference and exhibition on cell and gene therapies. It was an incredible and unique opportunity for I-GENE researchers to meet industry leaders and policy makers, share insights, build partnerships, and shape the future of advanced therapies.

Martedì 10 dicembre alle 17:45, nell'aula F7 del polo F., Giorgio Cortinovis conduce il workshop "Sotto lo Strato Nascosto: dilemmi etici e IA".

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L’Università di Pisa ospita Piergiorgio Odifreddi per il ciclo “Sguardi nel futuro”. L’appuntamento è martedì 3 dicembre, alle 16, nell'Aula Magna del Polo Didattico Carmignani (Piazza dei Cavalieri, 56126) per una conferenza lezione riservata a studentesse e studenti dell’Università di Pisa e delle scuole superiori. E’ possibile seguire l’evento anche in streaming

Piergiorgio Odifreddi, matematico, logico e saggista, parlerà di pensiero matematico nell'Arte, pensiero artistico nella Matematica. Che la matematica attraversi tutte le discipline scientifiche è infatti ovvio. Un po’ meno ovvio è che ci sia matematica nella letteratura (La biblioteca di Babele di Borges) e nell’arte: dalla sezione aurea in architettura alla prospettiva nella pittura del Rinascimento; dal dualismo continuo/discreto nei pittori divisionisti alla quarta dimensione in Dalì; dalle illusioni percettive di Escher a caos e frattali nelle opere di Pollock. Odifreddi partirà da questi spunti per raccontare come lavorano i matematici, quali siano i rapporti tra logica e filosofia, se i numeri esistano in sé o siano il più puro e immateriale prodotto della mente umana.

"Sguardi nel futuro" è un'iniziativa di orientamento e alta formazione dell’Università di Pisa rivolta a studentesse e studenti universitari e degli ultimi due anni delle superiori per mettere in contatto le giovani generazioni con i più importanti esperti del mondo della ricerca scientifica e tecnologica, dell’industria e dell’economia, e delle scienze sociali.

‘Sguardi nel Futuro’, è una rassegna a cura del giornalista Piero Bianucci, del professore dell’Ateneo pisano Dario Pisignano e del Centro per l’Innovazione e la Diffusione della Cultura (CIDIC) dell’Università di Pisa.

Riscoprire le virtù delle colture leguminose tipiche della campagna toscana come la veccia e il cece in chiave di sostenibilità, per capire quanto siano resistenti alla siccità e a condizioni ambientali avverse. E’ questa la sfida che l’Università di Pisa sta conducendo nell’ambito di Valereco, un nuovo progetto finanziato del programma Horizon Europe che riunisce 15 partner provenienti da 11 paesi.

“L’obiettivo principale – spiega il professore Daniele Antichi del Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali dell’Ateneo pisano - è di promuovere l’adozione delle leguminose in agricoltura, quantificando e valorizzando il loro valore ambientale ed economico”.

Il gruppo di ricerca UniPi, da sinistra Clarissa Clemente, Silvia Tavarini, Edoardo Monacci, Gabriele Sileoni, Lorenzo Tramacere, Daniele Antichi, Silvia Pampana

“Il progetto punta a coinvolgere agricoltori e consulenti agricoli – continua Antichi - e a questo scopo organizzeremo tre ‘living lab’ insieme all’Università di Firenze e alla Scuola Superiore Sant’Anna. Inserire le leguminose nei sistemi colturali offre infatti benefici significativi, come il miglioramento della salute del suolo, l’aumento della biodiversità e la riduzione della necessità di fertilizzanti sintetici. Tuttavia, molti agricoltori tendono a sottovalutare o ignorare questi vantaggi a fronte di alcune difficoltà tecniche”.

In generale, Valereco si concentrerà su tre principali leguminose da granella (soia, pisello, ceci), cinque foraggi principali (veccia, trifoglio, trifoglio bianco, trifoglio violetto, erba medica), un foraggio secondario (sulla) e tre leguminose minori da granella (lupino, fava, lenticchia). Per quanto riguarda l’Università di Pisa è coinvolto il Centro Ricerche Agro-ambientali “Enrico Avanzi” dove saranno realizzate le prove in campo.