Il Laboratorio di Immunopatologia Virale della Struttura Complessa di Malattie Infettive ed Epatologia si occupa dello studio dei meccanismi patogenetici di danno d’organo e di controllo immunologico delle infezioni da virus epatitici (HBV, HCV e HDV), SARS-CoV2, HIV e dell’epatocarcinoma nell’ottica dello sviluppo di strategie diagnostiche e terapeutiche innovative e personalizzate sul profilo di risposta individuale dell’ospite alla singola infezione o patologia neoplastica.
All'interno del laboratorio opera anche una sezione di diagnostica nella quale vengono eseguiti test immunologici, virologici e molecolari per la valutazione delle infezioni da virus respiratori (SARS-CoV2, Influenza e RSV) CMV, HIV e da micobatterio tubercolare.
L’integrazione fra attività di ricerca, diagnostica e clinica è volta a mantenere elevato il livello qualitativo delle prestazioni assistenziali erogate dalla Struttura Complessa di Malattie Infettive ed Epatologia, attraverso lo sviluppo di tecnologie diagnostiche innovative e la continua collaborazione con le industrie coinvolte nello sviluppo di nuove terapie per le infezioni virali respiratorie emergenti (es. SARS-CoV-2), così da permettere l’utilizzo clinico di strategie terapeutiche emergenti nelle fasi precoci del loro sviluppo.
Principali linee di ricerca:
1. Infezione da virus dell’epatite B (HBV) e Delta (HDV).
Analisi di fenotipo, funzione e profili di espressione genica dei linfociti T e B virus-specifici e delle cellule NK isolate dal sangue periferico e dal fegato di pazienti con differenti capacità di controllo dell’infezione (infezione acuta, cronica, soggetti guariti spontaneamente o a seguito di terapia), con l’obiettivo di:
• caratterizzare la condizione di esaurimento funzionale dei linfociti T e B virus-specifici per identificare nuovi target molecolari per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche anti-HBV e anti-HDV basate sul ripristino delle risposte immunitarie proteggenti mediante la correzione di vie metaboliche e di segnale intracellulari deregolate;
• identificare parametri immunologici e molecolari predittivi di risposta a terapie immunomodulanti in pazienti con infezione cronica;
• sviluppare test laboratoristici di immunità cellulo-mediata che permettano di diagnosticare l’infezione occulta da HBV siero-negativa, allo scopo di ridurre il rischio di riattivazione virale in pazienti sottoposti a terapie con farmaci immunosoppressori o biologici.
2. Infezione da virus dell’epatite C (HCV).
Caratterizzazione di fenotipo, funzione metabolica e anti-virale delle popolazioni cellulari T linfocitarie HCV-specifiche e NK circolanti nel sangue di soggetti con infezione cronica sottoposti a trattamento con farmaci ad azione antivirale diretta (DAA) con l’obiettivo di:
• definire parametri immunologici predittivi di non-risposta alla terapia, per identificare i pazienti che necessitano di terapie anti-virali potenziate e per i quali potrebbe essere prospettabile un trattamento immunomodulante;
• definire strategie di correzione delle attività immunitarie alterate, da prospettare come immunoterapie per l’infezione cronica C.
3. Infezione da SARS-CoV-2.
• Definizione dei correlati immunologici di controllo dell’infezione e di danno d’organo da SARS-CoV-2, attraverso una caratterizzazione quali-quantitativa delle attività effettrici anti-virali e delle attività regolatorie espresse dalle diverse popolazioni linfocitarie (B, T, NK) e monocitarie/dendritiche isolate non solo da sangue circolante, ma anche da organo bersaglio (polmone) e attraverso una fine dissezione dei profili trascrizionali, genomici, metabolici e di signaling intracellulari di tali popolazioni cellulari.
• Identificazione di nuovi target molecolari terapeutici e di nuovi predittori di esito dell’infezione da SARS-CoV-2, basati su parametri di immunità umorale e cellulo-mediata, e sui profili trascrizionali dei linfociti, allo scopo di sviluppare nuove terapie personalizzate, profilate sulle caratteristiche dell’ospite infettato e sulla severità di patologia.
4. Infezione da virus dell’immunodeficienza umana (HIV).
Identificazione della presenza di popolazioni T linfocitarie HIV-specifiche circolanti nel sangue periferico di soggetti a elevato rischio di esposizione ad HIV, non infetti, in trattamento profilattico pre-esposizione, e loro caratterizzazione tramite:
• analisi della frequenza di linfociti T CD8, HIV-specifici e valutazione dell’assetto fenotipico e della capacità funzionale in-vitro delle cellule T virus-specifiche sia CD8 che CD4;
• identificazione di parametri siero-immunologici specificamente correlati alla protezione dall’infezione;
• analisi delle caratteristiche fenotipiche e funzionali delle popolazioni linfo-monocitarie non-antigene specifiche (linfociti T, B e cellule NK) nel caso di insorgenza di patologie a carattere sessualmente trasmissibile in relazione anche alla loro severità clinica.
5. Epatocarcinoma (HCC).
Analisi dei profili di espressione genomica e proteomica e caratterizzazione fenotipica/funzionale dei linfociti T CD8 e NK circolanti e infiltranti il tessuto neoplastico epatico con l’obiettivo di:
• identificare i determinanti molecolari e cellulari dell’immunosoppressione nell’epatocarcinoma, con particolare attenzione al ruolo del microambiente tumorale nell’indurre disfunzione T linfocitaria;
• caratterizzare la condizione di esaurimento funzionale e di plasticità dei linfociti T e NK per l’identificazione di subset T linfocitari con valore predittivo/prognostico di risposta a terapie immunomodulanti in pazienti con epatocarcinoma;
• identificare target molecolari per strategie terapeutiche innovative per il trattamento dell’epatocarcinoma, basate sul ripristino funzionale linfocitario, con particolare attenzione all’immunometabolismo di tali popolazioni cellulari.
Tecniche in uso
• Biologia cellulare: colture cellulari e modelli epatici tridimensionali, fenotipizzazione cellulare, saggi di metabolismo e funzionalità linfocitaria, Elispot
• Immunofluorescenza: citofluorimetria e Fluorospot
• Biologia molecolare: dalle tecniche di base (RT-PCR, qPCR, ecc.) alla trascrittomica in “bulk” e “single cell”
Principali strumentazioni in dotazione
Il Laboratorio di Immunopatologia Virale è completamente attrezzato per studi di immunologia e biologia molecolare, con cappe a flusso laminare, centrifughe refrigerate, incubatori a CO2, microscopi a trasmissione diretta e invertita, congelatori -20°C e -80°C, termociclatori, apparecchi per gel elettroforesi e centrifughe ad alta velocità. In particolare sono in dotazione al laboratorio:
• due citofluorimetri: FACSLyric (3 laser) e LSRFortessa (4 laser) – BD Biosciences
• un cell sorter, FACSAria III - BD Biosciences
• un lettore per Elispot e Fluorospot a 3 colori – C.T.L.
• due piattaforme per l’identificazione e l’isolamento di cellule rare per esperimenti di trascrittomica a singola cellula (scRNAseq):
- DepArray - Silicon Biosystems-Menarini Group
- Rhapsody HT Xpress System - BD Biosciences
• un analizzatore per lo studio del metabolismo cellulare Seahorse - Agilent Technologies
