ALESSANDRO ROSA | Course catalogue

Il mio campo di ricerca concerne la caratterizzazione dei meccanismi molecolari che sono alla base delle funzioni cellulari durante il differenziamento e lo sviluppo, al fine di comprendere come questi meccanismi siano alterati in condizioni patologiche e come possano essere utilizzati in terapia. In particolare, il mio interesse primario è la molecola dell’RNA. Per decenni all’RNA è stato unicamente attribuito un ruolo passivo, come mero “messaggero” dell’informazione genica, o strutturale, come “impalcatura” dei ribosomi. Negli ultimi anni è invece emerso un crescente numero di piccoli RNA non codificanti, in grado di regolare attivamente l’espressione genica e condizionare significativamente importanti processi cellulari.

Durante gli anni di post-doc alla Rockefeller University di New York (USA) ho dedicato la mia ricerca alla funzione dei microRNA nelle cellule staminali embrionali, come sistema modello per ricapitolare le primissime fasi di sviluppo embrionale, acquisendo notevole esperienza nelle tecniche di coltura e manipolazione. Dal giugno 2009 a ottobre 2010 ho ricoperto la posizione di direttore del Centro di Derivazione di cellule staminali e iPS della Rockefeller University (“Rockefeller University Stem Cell Derivation Core”) con compiti di gestione del Centro, responsabilità sulla qualità delle nuove linee cellulari, supervisione di personale tecnicoe presentazione dei servizi offerti dal Centro alla comunità scientifica.

Le mie linee di ricerca presenti includono la derivazione di cellule iPS paziente specifiche per la creazione di nuovi sistemi modello per lo studio di malattie neurodegenerative in vitro. Le cellule iPS (induced Pluripotent Stem cells) sono generate tramite riprogrammazione (“reprogramming”) di cellule somatiche, ottenuta grazie all’overespressione di fattori di staminalità detti reprogramming factors (RFs). Questi fattori sono in grado di cambiare radicalmente i profili di espressione genica delle cellule somatiche, attivando i geni propri delle cellule staminali e reprimendo i geni del differenziamento. In tal modo le cellule acquistano proprietà e potenzialità propri delle cellule staminali embrionali, inclusa la capacità di differenziare in vitro e in vivo nei vari derivati dei tre foglietti embrionali. Il grande vantaggio delle iPS sta nel fatto che esse possono essere derivate da pazienti portanti mutazioni e differenziate in vitro nei tessuti di interesse, rappresentando ottimi sistemi modello per lo studio in vitro della base molecolare e cellulare delle malattie a base genetica.

Al momento attuale, mi sto occupando dello studio di malattie neurodegenerative, quali la Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA), utilizzando come sistemi modello iPS derivate da individui sani e da pazienti SLA con diverse mutazioni che colpiscono geni coinvolti nella biogenesi e funzionamento dell'RNA. Inoltre, il mio laboratorio sta sviluppando modelli tridimensionali del sistema nervoso mediante stampa 3D (bioprinting) di neuroni derivati da cellule iPS umane.

ENGLISH

RESEARCH INTERESTS

My field of research concerns the characterization of the molecular mechanisms that underlie cell function during differentiation and development, in order to understand how these mechanisms are altered in pathological conditions and how they can be used in therapy. In particular, my primary interest is the RNA molecule. For decades, RNA was only given a passive role as a mere "messenger" of genetic information, or structural, such as "scaffold" of the ribosome. In recent years, a growing number of small non-coding RNAs has been discovered, that are able to actively regulate gene expression and significantly affect important cellular processes.

During the years of post-doc at Rockefeller University in New York (USA) I have dedicated my research to the function of microRNAs in embryonic stem cells as a model system to recapitulate the very early stages of embryonic development, acquiring considerable experience in culture techniques and manipulation. From June 2009 to October 2010 I held the position of director of the Rockefeller University Stem Cell Derivation Core, with responsibility for management of the Centre and the quality of new cell lines, supervision of the staff and presentation of services offered by the Centre to the scientific community.

My present research lines include the derivation of patient-specific iPS cells for the creation of new model systems for the study of neurodegenerative diseases in vitro. IPS cells (induced Pluripotent Stem Cells) are generated through reprogramming of somatic cells by the ectopic expression of reprogramming factors (RFs). These factors are capable of radically changing the gene expression profiles of somatic cells, activating stem cell genes and repressing differentiation genes. In this way, the cells acquire the properties and potential of embryonic stem cells, including the ability to differentiate in vitro and in vivo in various derivatives of the three embryonic germ layers. The great advantage of iPS cells is that they can be derived from patients carrying mutations and differentiated in vitro into tissues of interest, represent excellent model systems for the study of the molecular and cellular basis of genetic diseases.

At present, I am working on neurodegenerative diseases such as Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), using as model systems iPS cells derived from healthy individuals and from patients with ALS mutations affecting genes involved biogenesis and function of RNA. Moreover, my laboratory is developing tridimensional models of the nervous system by 3D bioprinting of neurons derived from human iPS cells.

RESEARCHER IDENTIFIERS

ORCID ID: 0000-0001-9999-7223
Scopus Author ID: 9638433400
Researcher ID: A-3860-2012