Bando di concorso per l’attribuzione di 1 assegno per lo svolgimento di attività di ricerca presso l’Università degli Studi di Udine dal tema “Definizione delle risposte cellulari complesse in stati fisiologici e patologici, analizzando dati provenienti da tecnologie di sequenziamento di nuova generazione (NGS)” SSD: MEDS-24/A (responsabile scientifica, Miriam Isola)

Obiettivi previsti e risultati attesi del programma di ricerca in cui si colloca l’attività dell’assegnista

La comprensione, dettagliata fine ed esaustiva dei processi biologici complessi e le loro alterazioni, è la condizione necessaria per una migliore definizione dello stato patologico e per lo sviluppo di possibili nuove strategie terapeutiche. Le tecniche di sequenziamento e il loro dirompente impatto nello sviluppo della ricerca nel campo biomedico, offrono una opportunità che sta rivoluzionando il nostro approccio alla malattia arrivando ai nuovi concetti di medicina di precisione e di medicina personalizzata. Nel progetto di ricerca le metodiche di NGS saranno utilizzate per definire con estremo dettaglio lo stato di espressione genica, lo stato mutazionale e il panorama epigenetico, considerando anche l’organizzazione 3D del genoma, delle risposte cellulari in contesti patologici e fisiologici. I quadri patologici affrontati saranno principalmente la malattia neoplastica e i processi degenerativi anche legati all’invecchiamento. Scopo del progetto di ricerca sarà lo sviluppo e l’ottimizzazione di pipelines per l’analisi di dati originati da diversi tipi di esperimenti NGS quali ChIP-seq, RNA-seq, miRNA-seq, RIP-seq, single-cell sequencing, exome sequencing e re-sequencing. Si dovranno anche utilizzare programmi bioinformatici per l’analisi di dati di sequenziamento del DNA da singola cellula. Il progetto prevede anche l’analisi di dati Hi-C per definire i loop cromatinici, identificare i TADs (Topologically associating domains) mettendoli in relazione agli elementi regolativi distali del genoma, paragonando contesto normale e contesto patologico/neoplastico. Le mappe di contatto saranno generate utilizzando strumenti bioinformatici dedicati quali (Juicer, GenomeFlow, HiCPro etc.). Juicebox, miniMDS and Hierarchical3DGenome saranno utilizzati per la ricostruzione ad elevata risoluzione dei modelli 3D dei TADs.

I dati saranno forniti da vari gruppi di ricerca del Dipartimento che, oltre alle analisi qualitative e quantitative standard dei dati, potranno usufruire anche di tipologie avanzate di analisi di diversa natura (es. variant calling, motifs discovery, enriched pathways analysis, survival analysis). Il progetto di ricerca prevede anche l’analisi dei dati accessibili al pubblico e depositati presso le principali banche dati internazionali (es. GEO, TCGA, CCLE, FANTOM5, GTRD, TarBase). Lo scopo sarà di confrontare, ed eventualmente integrare, i dati generati ex-novo con i dati già disponibili, non escludendo la possibilità di analisi, ed eventuali pubblicazioni, utilizzando esclusivamente i dati già depositati. Nel qual caso sarà fondamentale recuperare non solo i dati sperimentali, ma anche tutti i metadati associati (es. dati clinici ed epidemiologici), analizzandoli in modo appropriato. Gli strumenti informatici saranno principalmente strumenti “open source” basati su applicazioni scritte in BioPerl, BioPyton ed R/Bioconductor.

Dal punto di vista della fonte dei dati, gli esperimenti da analizzare riguarderanno principalmente lo studio delle trasformazioni neoplastiche, dei processi di invecchiamento e senescenza, del microambiente tumorale, della definizione di sistemi in vitro di colture derivanti da pazienti, della scoperta di nuove tipologie di RNA regolatori, delle risposte cellulari al danno del DNA e dello sviluppo di nuove metodologie e protocolli da applicare alla medicina di precisione. Sarà tuttavia possibile approcciare anche nuovi filoni di ricerca dall’elevato impatto in ambito biomedico (es. COVID-19), nel caso dovessero delinearsi nuovi obiettivi strategici. Come anticipato nell’introduzione, l’interesse principale del progetto di ricerca ruota attorno alla definizione e alla comprensione degli stati patologici nell’uomo. Perché questo obiettivo possa essere raggiunto, sarà ovviamente necessario sviluppare nuovi protocolli per l’analisi dei dati sia dal punto di vista qualitativo che quantitativo. Per portare a compimento con successo il progetto di ricerca, dovranno essere selezionati algoritmi, software e data-base per l’analisi e lo storage dei dati NGS e di tutti i livelli di processamento derivanti. Dovranno essere gestiti i dati grezzi, originati principalmente da sequenziatori Illumina, ma non si escludono ulteriori strumenti e metodologie di sequenziamento. Dovrà essere gestito e aggiornato l’archivio dei dati grezzi presente presso i laboratori del DMED. Dovranno inoltre essere create le pipelines per la valutazione qualitativa e l’ottimizzazione dei processi sperimentali, che si concluderanno con le analisi statistiche idonee alle validazioni dei dati. I risultati ottenuti dovranno essere rendicontati sotto forma di documenti o presentazioni e verranno discussi con i responsabili dei progetti attivi presso il Dipartimento. Il progetto di ricerca prevede una quotidiana interazione e rapporto con i diversi gruppi di ricerca operativi presso il DMED.

Requisiti di ammissione: Possesso di un diploma di laurea vecchio ordinamento (ante decreto 3 novembre 1999 n. 509) o di laurea specialistica/magistrale (ex decreto 3 novembre 1999 n. 509 e decreto 22 ottobre 2004 n. 270) o titolo equivalente conseguito all’estero.

Durata dell’assegno di ricerca: 18 mesi

Le iscrizioni alla selezione termineranno l’8 ottobre 2024 ore 14:00.

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