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Atlantic, un progetto che studia i biomarcatori tumorali

Il gruppo di lavoro del progetto Atlantic 
15.04.2008
Il progetto Atlantic è stato pensato per studiare i cosiddetti cancer biomarkers, in particolare la loro identificazione e validazione. Si partirà da due tra le più studiate neoplasie, seno e colon retto. Successivamente questo studio verrà esteso ad altri organi e quindi tipologie di cancro.

Il progetto nasce dalla collaborazione tra il gruppo di Bioinformatica del CRS4 e Lucila Ohno-Machado, che dirige il Decision Systems Group del Brigham and Women's Hospital della Harvard Medical School, Boston (Massachusetts, Usa). Come spesso accade, certe situazioni nascono da circostanze che per destino si presentano come opportunità, improvvisamente. Così, incontrando Lucila ad un meeting scientifico in Irlanda nell'estate 2006, è nata questa idea che si è poi nel tempo affinata fino a divenire un progetto vero e proprio da svolgere in collaborazione con più soggetti (per esempio il Ludwig Cancer Institute e altri Istituti di ricerca negli Stati Uniti) e da accostare ad altri progetti in corso ad Harvard e già supportati da NIH e dalla Komen Foundation.

Un problema che sorge dagli studi di identificazione dei biomarkers tumorali è il fatto che mancano controlli rappresentativi di stadi patologici acuti non associati al cancro. Molti biomarkers sono ipotizzati senza certezze dal punto di vista conoscitivo, il che complica le possibilità di successo di una validazione sperimentale. Con il progetto si punta a progredire su un versante alternativo, in particolare con esperimenti in silico, e nella speranza di guidare futuri passi sperimentali da compiere in laboratorio con risorse di ben altra portata.

Le priorità sono due. Cercare di standardizzare le misure riguardanti i biomarkers provenienti da varie tecnologie legate a specifiche scale biologiche (trascrittomica, proteomica, ecc.) in modo da permettere comparazioni. Costruire una risorsa di tipo bioinformatico che permetta ai ricercatori di valutare la capacità predittiva degli ipotetici biomarkers a partire dalla conoscenza disponibile dai vari studi.

L'idea di base è organizzare tutto il materiale raccolto in fonti liberamente accessibili perchè pubbliche, e quindi operare su Data Warehouses di pubblico dominio quali Array Express (EBI, Uk) e Gene Expression Omnibus (NCBI, Usa), e cercare di superarne i limiti attuali.
Quest'approccio è di non semplice realizzazione poiché richiede un'estesa e allo stesso tempo mirata integrazione di dati (di natura genomica e trascrittomica, inizialmente, e metabolomica e proteomica, successivamente) e lo sviluppo di metodi e modelli quantitativi di supporto all'esplorazione e all'interpretazione dei dati (dal data mining fino a svariate tecniche inferenziali statistiche e di machine learning utilizzate a scopi predittivi).

Il risultato atteso di lungo periodo è fondamentalmente progredire nella medicina personalizzata, ovvero una delle nuove frontiere biomedicali, e permettere più accurate valutazioni dei rischi legati alla salute di pazienti con certe caratteristiche, patologie, o anche particolari predisposizioni. L'impatto previsto si annuncia notevole.

Enrico Capobianco
Ricercatore CRS4

Biografia
Enrico Capobianco
Si occupa di metodi quantitativi per la biologia dei sistemi (gruppo di ricerca QSB) ed è ricercatore presso il Laboratorio di Bioinformatica del CRS4, diretto da Anna Tramontano.

Link utili
CRS4 – Laboratorio di Bioinformatica
Gruppo di ricerca QSB - Laboratorio di Bioinformatica del CRS4
Progetto Atlantic