Le attività sono volte:

• alla definizione dei meccanismi ezio-patogenetici delle malattie dell'apparato muscoloscheletrico di grande impatto sociale
• all'identificazione delle modificazioni locali e sistemiche che tali malattie e/o il loro trattamento determinano nell'organismo
• allo studio di molecole in grado di inibire selettivamente alcune funzioni, al fine di favorire il riparo/rigenerazione del tessuto osteocartilagineo danneggiato
• allo sviluppo di metodi e strategie terapeutiche innovative volti alla prevenzione/cura dell'osteoartrite
• all'identificazione di biomarcatori predittivi del decorso delle principali patologie osteoarticolari quali osteoartrite e artrite reumatoide
• alla definizione delle basi biologiche della risposta individuale ai farmaci.  

Attività specifiche

Caratterizzazione dei processi  infiammatori, dell’attività e progressione delle patologie osteoarticolari e della risposta terapeutica

• studi ex vivo su tessuto sinoviale di pazienti affetti da OA e AR per analizzare meccanismi molecolari e popolazioni cellulari coinvolte nello sviluppo dello stato infiammatorio e algico
• studi su modelli cellulari (di derivazione osteoarticolare e/o mesenchimale), allestiti con cellule isolate da pazienti con osteoartrite-OA o artrite reumatoide-AR, per identificare possibili bersagli terapeutici (con particolare riguardo ai meccanismi di signaling che controllano l’infiammazione e la degenerazione del tessuto cartilagineo) o per valutare l’effetto di molecole, nutraceutici o farmaci per OA e/o AR o altre patologie (vitalità, proliferazione, attività citotossica, apoptosi e azione anti-infiammatoria)
• valutazioni di fattori solubili rilasciati nel liquido sinoviale e/o nel plasma, di rilevanza per l’eziopatogenesi di OA, AR e patologie di natura genetica con coinvolgimento cartilagineo
• valutazione delle interazioni tra cellule immunitarie e cellule del tessuto osseo
• studi preclinici avanzati (terapia cellulare) su modelli animali quali terapie cellulari per il trattamento di specifiche patologie (es: malattie reumatiche, osteoartrite) e caratterizzazione del ruolo di specifici geni e proteine coinvolti nel processo patologico mediante l’utilizzo di animali transgenici (in coll.  con SSD Studi Preclinici e Chirurgici).

Analisi istologica avanzata ad indirizzo reumatologico

Dal 2003 viene svolta, in collaborazione con la SSD Medicina e Reumatologia e la SSD Anatomia e Istologia Patologica, l’attività di analisi istologica avanzata a indirizzo reumatologico effettuata su campioni di tessuto sinoviale, provenienti dalle varie Divisioni dello IOR. Tale attività prevede l'esecuzione di analisi istologiche e immunoistochimiche su tessuto sinoviale prelevato in sede chirurgica o artroscopica e con valutazione tramite uno score dei risultati,  effettuata congiuntamente dall'Anatomo Patologo e dal Reumatologo. Questo percorso si pone, come obiettivo primario, di prestare un servizio qualificato di approfondimento istologico  in campo reumatologico. 

RA-BioBank

Il  Laboratorio afferisce al gruppo del Centro Risorse Biologiche dello IOR. La Biobanca delle Artriti Reumatoidi, istituita nel 2014, raccoglie e gestisce campioni di sangue provenienti da pazienti con Artrite Reumatoide. È associata al Registro Regionale delle Malattie reumatologiche e trattamenti (BUR . 153, 1 giugno 2017).

Le attività sono focalizzate: 

• alle valutazioni morfologiche, struttturali e funzionali delle interazioni tra cellule e biomateriali, con l’utilizzo di popolazioni cellulari di derivazione umana e animale (cellule mononucleate, cellule  mesenchimali da midollo osseo o tessuto adiposo, cellule dell’apparato muscoloscheletrico e/o linee cellulari)
• allo studio di modelli di coltura 2D/3D, in condizioni statiche, dinamiche e di stimolazione meccanica, con concentrazioni  di ossigeno variabili
• alla realizzazione di scaffolds funzionalizzati con cellule per applicazioni di medicina rigenerativa dell’apparato muscoloscheletrico, tramite una piattaforma di 3D bioprinting.

Attività specifiche

Rigenerazione di tessuti

• isolamento, crescita e differenziamento di cellule di derivazione umana e animale (cellule  mononucleate, cellule mesenchimali ottenute da midollo osseo o tessuto adiposo, condrociti, osteoblasti, sinoviociti, tenociti, cellule del legamento) e/o di linee cellulari
• caratterizzazione fenotipica e funzionale di singole popolazioni cellulari o in co-coltura mantenute in 2D, 3D in condizioni statiche
• sistemi dinamici di crescita in bioreattore a diverse tensioni di ossigeno e in condizioni dinamiche mediante stimolazioni meccaniche controllate da computer
• sistemi di crescita in colture 3D in condizioni di stimolo meccanico controllato.

Valutazione e monitoraggio della biosafety di prodotti per terapia cellulare  durante la manipolazione in vitro

• valutazione del potenziale replicativo cellulare e della cinetica di proliferazione cellulare
• studio delle alterazioni genetiche nel corso dell'invecchiamento cellulare e influenza dello stress ossidativo su tali processi
• analisi  del danno al DNA (analisi di instabilità dei microsatelliti, fosforilazione dell’istone H2A) e dell'attivazione dei geni coinvolti nei sistemi di riparo del DNA
• valutazione della lunghezza dei telomeri e quantificazione dell'attività ed espressione dell'enzima telomerasi.

Valutazioni strutturali, morfologiche e funzionali delle interazioni tra cellule e biomateriali (scaffolds)

• analisi delle interazioni fra  condrociti e osteoblasti, cellule mononucleate o mesenchimali con biomateriali diversi, sia in condizioni basali che durante il differenziamento in senso condrogenico o osteogenico
• realizzazione di scaffolds personalizzati e funzionalizzati con cellule per applicazioni di medicina rigenerativa dell’apparato muscoloscheletrico, tramite una piattaforma di bioprinting. Tale piattaforma consente di stampare strutture tridimensionali (3D) mediante polimerizzazione di idrogeli o polimeri naturali e sintetici, utilizzando anche immagini radiologiche acquisite tramite una TAC dual Energy. 

Analisi Morfologiche 

• inclusione, sezione e colorazione di preparati istologici
• allestimento di preparati citologici
• colorazioni immunoistochimiche ed analisi d'immagine.

Biologia cellulare

• colture primarie da tessuti normali e patologici,  colture di linee cellulari normali e trasformate
• separazioni multiple di popolazioni cellulari
• ggi di attività proliferativa e saggi di attività citolitica
• transfezione di acidi nucleici, trasduzione stabile di RNA interferenti
• reazioni immunoenzimatiche 
• dosaggi multipli di fattori solubili 
• colorazioni in immunofluorescenza  
• citometria a flusso
• flow-fish.

Biologia molecolare

• PCR (polymerase chain reaction), RT-PCR (reverse transcription-PCR), real-time PCR
• genomic expression profiling, scanning gene expression
• western blot
• ibridazione in situ 
• NGS.