L’innovazione tecnologica è fondamentale per scoprire i meccanismi dello sviluppo dei tumori e per trovare soluzioni diagnostiche e terapeutiche avanzate. In questo contesto, IFOM dispone di diverse unità tecnologiche all’avanguardia che offrono supporto essenziale ai gruppi di ricerca. Queste unità utilizzano strumenti innovativi per esplorare nuove terapie e migliorare la comprensione delle cause dei tumori. Grazie al piano strategico Athena, nel 2023 il nostro istituto ha acquisito diverse tecnologie innovative. IFOM persegue l’eccellenza tecnologica anche tramite Cogentech, la sua Società Benefit. La missione di Cogentech è fornire tecnologie avanzate e personale qualificato per la ricerca e la diagnostica, adattandosi alle esigenze dei partner di ricerca.

Cogentech offre servizi diagnostici per tumori ereditari e medicina personalizzata, oltre a servizi tecnologici avanzati per medici, laboratori e ospedali.

Citometria a flusso

L’unità di Citometria a flusso si focalizza su molteplici ambiti della ricerca oncologica e della diagnostica clinica e permette di visualizzare la composizione cellulare dei tumori analizzando le caratteristiche delle cellule in una miscela, individuando le singole cellule e suddividendole per sottopopolazioni. Nel 2023, l’unità si è arricchita di un citofluorimetro e un sorter, che consentono un’analisi accurata di diversi tipi di cellule tumorali e non, con la possibilità di isolarli e caratterizzarli ulteriormente.

Data science & data storage

Le unità tecnologiche e i gruppi di ricerca IFOM generano un flusso costante di dati derivati dagli esperimenti, che devono essere gestiti con soluzioni informatiche innovative e ad alte prestazioni, che pongono le basi per lo sviluppo di nuovi algoritmi di intelligenza artificiale utili per l’analisi dei dati biomedici. In questo ambito, nel 2023, IFOM ha implementato i sistemi informatici con potenza di calcolo elevata.

Editing genomico

L’unità, gestita da Cogentech, si occupa di editing genomico, che racchiude una serie di tecnologie che permettono di modificare il DNA di un organismo in modo mirato, una sorta di set di “pinze e forbici molecolari”, che possono tagliare e modificare il DNA in modo preciso. In ambito biomedico questa tecnologia può essere sfruttata non solo per studiare il funzionamento dei geni ma anche per correggere quei geni che causano malattie.

Genomica e genomica integrata

Le due unità, basate sulla tecnologia NGS e gestite da Cogentech, integrano svariate competenze che vanno dalla genomica alla bioinformatica. NGS è una tecnologia rivoluzionaria che ha trasformato il modo in cui si analizza e si studia il DNA, il “libretto di istruzioni” di ogni persona. Questa tecnologia ha reso possibili scenari inimmaginabili fino a poco fa, permettendo di leggere e analizzare interi genomi in pochissimo tempo e con una precisione elevata, con enormi ricadute sulla medicina personalizzata e sullo sviluppo delle terapie mirate.

Ingegneria tumorale

L’unità di Ricerca & Sviluppo di Ingegneria tumorale sviluppa dispositivi biomedici all’avanguardia tramite microfabbricazione e stampa 3D per studiare la migrazione cellulare, lo screening cellulare e la meccanomedicina. Quest’ultima disciplina utilizza dispositivi microfluidici e altre tecnologie per comprendere e diagnosticare la progressione del cancro, l’angiogenesi e le metastasi.

Istopatologia

L’unità, gestita da Cogentech, fornisce la valutazione istologica di tessuti normali e patologici, ed è fondamentale per diagnosticare e valutare la progressione del cancro e determinare l’efficacia dei trattamenti. L’analisi istologica consente di comprendere meglio la struttura e la funzione dei tessuti, contribuendo a una diagnosi accurata e a piani terapeutici personalizzati.

Microscopia elettronica cellulare e a singole molecole

Si tratta di due unità distinte che studiano, tramite tecniche super-sofisticate, sia le strutture cellulari sia le strutture molecolari come gli acidi nucleici, esplorando così il mondo invisibile delle cellule ed entrando nei processi biologici utili a comprendere come si sviluppa il cancro a livello molecolare. Nel 2023 l’unità si è dotata di Talos F200C, un microscopio elettronico di ultima generazione che permetterà di caratterizzare con una altissima risoluzione le strutture molecolari e di ricostruirle in 3D.

Microscopia ottica avanzata

L’unità di microscopia ottica avanzata è un fulcro tecnologico che offre strumenti avanzati che sfruttano le interazioni uniche tra luce, cellule e tessuti, consentendo metodi di contrasto innovativi per esaminare i meccanismi molecolari dei tumori. Nel 2023 è stato acquistato un microscopio timelapse che consente la visualizzazione prolungata di cellule in coltura e un microscopio a 2 fotoni, per osservare le interazioni tra le cellule tumorali e il loro microambiente.

Modelli cellulari e preclinici

L’unità supporta la ricerca oncologica coltivando linee cellulari tumorali, cellule primarie, staminali e producendo organoidi. Questi modelli simulano accuratamente l’ambiente tumorale, facilitando lo studio delle dinamiche del cancro.

Proteomica & Metabolomica

L’unità, gestita da Cogentech, offre servizi per l’identificazione, caratterizzazione e quantificazione di proteine, metaboliti e lipidi. La proteomica studia le proteine, i mattoni che costituiscono le cellule, la metabolomica studia i metaboliti in cellule o organismi, mentre la lipidomica si concentra sui lipidi e acidi grassi delle membrane cellulari. La proteomica può essere utilizzata per molteplici scopi tra cui identificare nuovi bersagli farmacologici. Alterazioni nei metaboliti possono classificare vari tipi di cancro, identificando nuovi marcatori prognostici e predittivi. La struttura dei lipidi fornisce dettagli sulla composizione della membrana, contribuendo alla comprensione della crescita tumorale.

Sperimentazione preclinica e benessere animale

L’unità di sperimentazione preclinica e benessere animale, gestita da Cogentech, si occupa degli stabulari dove i topi sono mantenuti, curati ed allevati con un forte impegno e un’attenzione per la tutela del benessere animale secondo la “regola delle 3R”, dall’inglese replacement, refinement and reduction, ovvero sostituzione, affinamento e riduzione. Si tratta di una norma stabilita dall’Unione Europea per consentire alla ricerca di progredire usando il minor numero di animali e garantendo loro il migliore trattamento possibile. I topi sono modelli animali molto utili perché condividono con gli esseri umani un gran numero di geni e processi fisiologici simili. La ricerca su questi animali in molti casi è ancora una componente insostituibile della scienza biomedica, utilizzata per comprendere i meccanismi biologici, testare ipotesi e sviluppare nuove terapie.

Terapie sperimentali

L’unità di terapie sperimentali combina l’eccellenza della scienza di base condotta in ambito accademico con l’esperienza industriale nell’identificazione di farmaci, e nuove opportunità terapeutiche per i pazienti. Nel 2023, l’unità si è dotata di nuove librerie di composti bioattivi, un sistema di codifica barcoding per la tracciabilità dei campioni, e un sistema cromatografico per la purificazione su larga scala di composti farmacologici e terapeutici.