Gruppo di Metabolomica – BioMetaboLab
Il gruppo BioMetaboLab svolge le sue attività di ricerca nell’ambito della metabolomica, la scienza che studia il metaboloma. Quest’ultimo è dato dall’insieme e dall’interazione di tutti i metaboliti appartenenti ad un sistema biologico, sia questo una singola cellula, un tessuto, un organo oppure un intero organismo.
La metabolomica contribuisce quindi, insieme alla genomica, alla trascrittomica, alla proteomica ecc, a definire un quadro d’insieme dettagliato sul sistema biologico studiato. Ancor più delle altre scienze così dette ‘omiche’, però, è in grado di fornire informazioni sull’influenza dell’ambiente esterno.
Le ricerche del gruppo BioMetaboLab si focalizzano sulle alterazioni del metaboloma correlate a patologie complesse siano esse riconducibili a tumori, a malattie neurodegenerative o ad inquinamento ambientale, come nel caso delle microplastiche.
La ricerca di BioMetaboLab
Abbracciando l’idea di una ricerca scientifica per il raggiungimento del One Health, ovvero della salute globale del nostro pianeta, i progetti del gruppo BioMetaboLab spaziano dallo studio sulle variazioni del metabolismo umano a quello animale. Nello specifico, il gruppo è specializzato nella gestione ed analisi di dati ottenuti tramite spettrometria di massa utilizzando approcci untargeted e targeted, incluse le marcature con isotopi stabili.
Nell’approccio untargeted si effettuano analisi per misurare tutti gli analiti presenti in un determinato campione, compresi eventuali molecole chimiche sconosciute. Nell’approccio targeted, invece, si individuano e analizzano solo le classi specifiche dei metaboliti di interesse. In quest’ultimo approccio possono essere utilizzati isotopi stabili come traccianti per seguire il flusso di specifiche vie metaboliche.
I risultati di metabolomica vengono frequentemente integrati con dati provenienti da saggi di biologia cellulare, biochimica enzimatica, analisi di bioenergetica cellulare e di trascrittomica.
Il laboratorio – BioMetaboLab
Le attività di ricerca si basano principalmente su dati di spettrometria di massa, tecnologia che permette di identificare tracce anche minime dei metaboliti presenti nel campione biologico, e di quantificarle. Il laboratorio possiede diverse strumentazioni complementari che permettono, in base alla natura dello studio, di associare la spettrometria di massa a tecniche di separazione in fase gassosa (gas-massa o GC) oppure in fase liquida (liquido-massa o LC).
HPLC– Quadrupole – Time of Flight Mass Spectrometer (LC/ iFunnel Q-TOF-MS)
L’ High Performance Liquid Cromatography (HPLC) della serie 1290 Infinity e lo spettrometro di massa Q-TOF 6550 abbinato, permettono di raggiungere una sensibilità di rilevazione dei metaboliti nell’ordine di pochi femtogrammi. Il sistema si presta ad analisi metabolomiche sia untargeted che di marcatura tramite isotopi stabili per un ampio spettro di campioni e metaboliti.
Gas Chromatography – Quadrupole – Time of Flight Mass Spectrometry (GC/Q-TOF-MS)
Il Sistema di gas cromatografia 7890B abbinato a spettrometro Q-TOF 7250 consente robuste analisi metabolomiche untargeted e strutturali di molecole di ridotte dimensioni polari e non polari.
SureScan Microarray Scanner
Lo strumento SureScan Microarray consente di misurarel’intensità della fluorescenza di uno o due coloranti legati a campione di DNA o RNA marcati e legati al microarray per analisi di genomica e trascrittomica.
Gas Chromatography – Single Quadrupole – Mass Spectrometry (GC-MS)
Sistema di gas cromatografia Intuvo 9000 abbinato a spettrometro di massa MSD Inert Plus 5977B. Il sistema si presta sia alla quantificazione molecole di ridotte dimensioni, attraverso il metodo di Single Ion Monitoring, sia per analisi di marcatura tramite isotopi stabili.
Liquid Chromatography – Triple Quadrupole Mass Spectrometer (LC/QqQ-MS)
Il sistema LC/MS a triplo quadrupolo 6495D permette l’analisi quantitativa di composti noti grazie alla tecnologia di Multiple Reaction Monitoring. Il sistema è usato per analisi targeted ad alta sensibilità e specificità.
YSI 2950 Biochemistry Analyzer
Analizzatore di fluidi con tecnologia a biosensore che utilizza la specificità intrinseca degli enzimi per misurare rapidamente le seguenti sostanze contemporaneamente: Glucosio, Lattato, Glutammina, Glutammato.
Liquid Chromatography – Ion Mobility – Quadrupole-Time of Flight Mass Spectrometer (LC/IMS-Q-TOF-MS)
Sistema HPLC accoppiato allo spettrometro di massa LC/MS Q-TOF 6560 Ion Mobility (IM), il quale include una nuova dimensione di separazione delle specie molecolari nella fase di mobilità ionica. La spettrometria di massa a mobilità ionica permette di creare un profilo più completo di campioni metabolomici, fornendo l’accesso a nuove informazioni difficilmente raggiungibili da altri sistemi MS, quali l’identificazione di isomeri o molecole chirali.
SeaHorse XF24 Analyzer
Analizzatore della bioenergetica cellulare.In particolare,Seahorse XF24 misura il tasso di consumo di ossigeno (OCR), il tasso di acidificazione extracellulare (ECAR), di linee cellulari vive.
Tape station 4150
Il sistema TapeStation 4150 è una piattaforma di elettroforesi automatizzata per il controllo della qualità dei campioni di acido nucleico. Consente un’analisi di campioni di DNA e RNA.
In aggiunta alle sofisticate tecnologie sopra elencate, il laboratorio comprende un’area dedicata al mantenimento di colture cellulari comprendente tre cappe a flusso laminare, incubatori a CO2 controllata, microscopi ottici dotati di videocamera, centrifughe, frigoriferi, freezer –20°C e –80°C e altre apparecchiature di supporto.
Per concludere, l’area dedicata alla biochimica cellulare. Quest’ultima è corredata da un fluorimetro e uno spettrofotometro per l’esecuzione di saggi enzimatici.
Competenze del gruppo di ricerca: estrazione di campioni provenienti colture cellulari e da vari tessuti ai fini di studi di metabolomica; identificazione e quantificazione dei metaboliti tramite suite MassHunter e analisi statistiche tramite software Mass Profiler Professional; mantenimento di linee cellulari, incluse linee primarie; biochimica cellulare, inclusi saggi enzimatici e western blot; estrazione di RNA e analisi tramite microarray; Stesura testi, creazione video e immagini a fini di divulgazione scientifica.
Il Team di BioMetaboLab
Noi siamo le/i Metabolomers, sostantivo inventato dal gruppo per chiamare tutti coloro che fanno ricerca in Metabolomica.
“Metabole” è parola di origine greca che significa “cambiamento” e un po’ ci diverte vederci come “coloro alla ricerca del cambiamento”.
Siamo ricercatrici e ricercatori provenienti da regioni, percorsi di studio ed esperienze lavorative pregresse diverse, per poi confluire qui, a BioMetaboLab.
Daniela Gaglio
Sono Ricercatrice e Responsabile dell’Infrastruttura di Metabolomica dell’IBFM. Ho acquisito la sua esperienza nel campo della metabolomica durante il dottorato presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT) negli Stati Uniti. La mia attività di ricerca è focalizzata sullo studio del metabolismo in sistemi biologici complessi sia in condizioni fisiologiche che patologiche. LINK alla pagina personale
Marcella Bonanomi
Sono Marcella e sono ricercatrice. Ho un dottorato in Biologia durante il quale mi sono occupata dello studio di proteine coinvolte in malattie neurodegenerative. Da diversi anni invece lavoro nel campo della Metabolomica, focalizzando principalmente il mio interesse sul metabolismo del cancro, ma espandendo più di recente l’applicazione di questa tecnica a diversi campi, da quello ambientale, passando alla salute animale e umana.
Tecla Aramini
Sono Tecla, mi sono laureata in Molecular Biotechnology and Bioinformatics presso l’Università degli Studi di Milano, dove in particolare ho avuto l’opportunità di studiare l’effetto benefico di ceppi probiotici sulle malattie infiammatorie intestinali (IBD). Oggi il mio interesse di ricerca spazia dalle malattie ai campi più ambientali. In particolare, è su tutta questa seconda parte che si concentra maggiormente il mio lavoro.
Sara Mallia
Sono Sara, mi sono laureata in Biotecnologie Industriali presso l’università di Milano-Bicocca nel 2019 e da allora non ho mai smesso di manipolare colture cellulari! In particolar modo, il mio ruolo si focalizza sulla manipolazione di colture cellulari sia in condizioni fisiologiche che patologhe in vari contesti sperimentali, con lo scopo di studiare il metabolismo cellulare.”
Elisa Brivio
Ho conseguito la Laurea Magistrale in Scienze Biotecnologiche Veterinarie e, dopodiché, ho partecipato al Corso di Perfezionamento in Benessere dell’Animale da Laboratorio e Animal Care. Da ottobre 2023 faccio parte di BioMetaboLab e sto esplorando l’ampio mondo della metabolomica.
Matteo Bonas
Dopo aver conseguito il PhD in Biochimica nel 2018, mi sono occupato di software per la rappresentazione dei dati, dei processi e dello stato dei sistemi in tempo reale. Nel 2020 mi sono specializzato in machine learning e big data per la medicina di precisione e la ricerca biomedica. Ora faccio parte del team di BioMetaboLab dove mi occupo di metabolismo e in particolare di flussomica.
Federica Baldassari
…e io sono Federica. Nel 2015 ho ottenuto il dottorato in Biochimica, Biologia molecolare e Biotecnologie presso l’università di Ferrara. Con il tempo ho spostato la mia attenzione sull’arte del comunicare la scienza ottenendo il titolo del Master in Comunicazione della Scienza della Sissa, Trieste. Dopo qualche anno di esperienza all’estero in questo variegato settore eccomi qui, a far parte dei Metabolomers.
CONTACTS
C.N.R. – Istituto di Bioimmagini e Fisiologia MolecolareVia F.lli Cervi, 93 – 20090 Segrate (MI)
Edificio L.I.T.A, piano Vtel. 0221717518