Presentazione

Il Dottorato di ricerca in Morfogenesi e Ingegneria Tissutale, afferente alla Scuola di Dottorato in Biologia e Medicina Molecolare, si propone di fornire gli strumenti conoscitivi, critici e metodologici per lo svolgimento di attività di ricerca - di base, traslazionale, applicata - di elevato livello qualitativo nel settore biomedico, farmaceutico e biotecnologico.
Il programma è progettato per attrezzare gli studenti con il background necessario per implementare il pensiero critico come generatore di nuove idee e favorire una corretta e rigorosa comunicazione attraverso una serie di seminari e corsi orientati alle tematiche di ricerca del dottorato. In particolare, obiettivo del dottorato consiste nell'acquisizione di competenze di carattere sia sperimentale che metodologico relative alle biotecnologie cellulari e molecolari ed agli strumenti analitici per esercitare una rigorosa e qualificata attività di ricerca. Campi di ricerca del dottorato sono lo studio e la caratterizzazione dei meccanismi di sviluppo, differenziamento e omeostasi tissutale, la regolazione del ciclo cellulare e dell'apoptosi, la modulazione dell'attività funzionale della cellula, le proprietà biologiche delle cellule staminali e le basi della medicina rigenerativa, l'ingegneria tissutale, le tecniche di modellizzazione dinamica di biosistemi, la biologia strutturale e computazionale, gestione e valorizzazione dei progetti di ricerca, proprietà intellettuali, principio delle 3 R per l'uso di modelli animali, ecc. Per il conseguimento di questi obiettivi l'attività sperimentale e formativa è finalizzata all'acquisizione, da parte dei dottorandi, non solo di contenuti informativi, mutevoli per il rapido evolversi delle conoscenze, ma soprattutto di criteri valutativi per la individuazione di problemi specifici irrisolti alla luce delle conoscenze attuali e delle possibili strategie sperimentali per la loro soluzione. I programmi di ricerca del dottorato mirano a garantire un ambiente lavorativo inclusivo e stimolante. L'obiettivo finale è quello di fornire agli studenti una formazione scientifica rigorosa e approfondita e gli strumenti per diventare ricercatori di successo e indipendenti. Le competenze acquisite con il completamento del dottorato, comprese le capacità di gestione dei progetti, analitiche e comunicative, consentiranno ai dottorandi di intraprendere una carriera nel mondo accademico, nell'industria o nella sanità.

Il dottorato è articolato in tre curricula:
Curriculum in Scienze Morfogenetiche e Citologiche
Gli obiettivi formativi si articolano in linee di ricerca che consistono nello studio dei meccanismi che regolano il differenziamento di cellule somatiche in relazione a:
a) l'espressione ed il mantenimento dello stato differenziato ed in particolare il ruolo regolativo di molecole segnale nell’istogenesi, omeostasi e rigenerazione tissutale, con particolare riferimento al muscolo scheletrico;
b) l'embriogenesi e l'istogenesi, studiando in particolare i fenomeni di induzione e di determinazione delle strutture mesodermiche e la genesi ed il ruolo del compartimento staminale e dei precursori miogenici;
c) l'identificazione dei meccanismi molecolari alla base del differenziamento mieloide della cellula staminale emopoietica in modelli di differenziamento mieloide e di leucemogenesi;
d) l'ingegneria tissutale; generazione e caratterizzazione di modelli cellulari tridimensionali (neo-organogenesi in vitro) per studiare interazioni cellula-cellula e il ruolo dei componenti della nicchia tissutale sull’attività delle cellule staminali e differenziate e per disegnare approcci terapeutici per applicazioni pre-cliniche;
e) rimodellamento cardiaco, attraverso la caratterizzazione delle basi molecolari dello scompenso cardiaco, del ruolo di fattori infiammatori e di isoforme di PKC nell'instaurarsi dell'ipertrofia.

Curriculum in Scienze e Tecnologie Cellulari
Le tematiche su cui è incentrato il percorso formativo di questo curriculum del Dottorato sono:
a) la regolazione del ciclo cellulare e dell'apoptosi: studio di regolatori molecolari delle vie intrinseca ed estrinseca di induzione dell’apoptosi, rapporti con i meccanismi che regolano il ciclo, sistemi di protezione dalla morte cellulare;
b) la biologia delle cellule staminali spermatogoniali, è volta all’isolamento e alla caratterizzazione delle cellule staminali della spermatogenesi nei mammiferi incluso l’uomo, prerequisiti per il loro potenziale utilizzo in terapia medica, per la cura e prevenzione dell’infertilità e nei tumori delle cellule germinali.
c) la regolazione dell'espressione genica e del differenziamento, con interesse verso i meccanismi del differenziamento della linea germinale maschile e femminile durante lo sviluppo delle gonadi e i segnali molecolari paracrini della componente somatica.
d) le interazioni cellulari e la morfogenesi, con riferimento allo sviluppo delle gonadi, l'istogenesi di specifiche popolazioni cellulari delle gonadi, i meccanismi morfogenetici nello sviluppo di tubuli seminiferi e follicoli ovarici;
e) omeostasi tissutale e trasformazione neoplastica: meccanismi di interazione fra alterazioni dell’omeostasi tissutale indotte da stimoli infiammatori (citochine e/o agenti che mimano infezioni patogene) e carcinogenesi o progressione tumorale in linee cellulari di vari tipi di iperplasia e di carcinoma e in vivo in modelli murini di xenotrapianti o ortotopici; cross-talk tra le vie di segnalazione attivate dai recettori dell’immunità innata e dagli oncogeni nell’instaurarsi dei fenotipi trasformati; ruolo dei meccanismi immunosoppressivi attivati nelle cellule tumorali e strategie per ripristinare la sorveglianza immunitaria antitumorale.

Curriculum in Biofisica Cellulare e Tissutale
Le tematiche di ricerca su sui è incentrato il percorso formativo di questo curriculum comportano l'acquisizione di competenze in:
a) modellazione matematica, statistica multivariata e chimica biofisica;
b) metodi spettroscopici;
c) simulazioni dinamiche e modellizzazione di biosistemi a diverse scale dimensionali;
d) tecniche di acquisizione ed analisi di biosegnali e immagini di interesse biomedico.
e) impiego di interfacce cervello computer per la comunicazione fra soggetti e dispositivi elettronici, e lo studio della attività corticale durante compiti cognitivi nell'uomo
f) sviluppo e validazione di nanotecnologie per la veicolazione di farmaci ed acidi nucleici in vitro e in vivo.
g) studio delle interazioni tra nanomateriali e i fluidi biologici per lo sviluppo di tecnologie per la diagnosi precoci dei tumori.


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