Tossicologia Predittiva. Coordinatrice: Hrelia

Temi di ricerca del gruppo 

La filosofia di ricerca è un approccio multidisciplinare a problemi di medicina preventiva e traslazionale in una prospettiva One Health sui seguenti temi di ricerca:

• Identificazione di composti bioattivi polifunzionali ad azione neuroprotettiva e chemiopreventiva

Identificazione di composti di origine naturale, e di sintesi, con potenziale attività neuroprotettiva e chemiopreventiva, e definizione del loro meccanismo d’azione a livello cellulare e molecolare. Particolare enfasi è rivolta allo studio di tali meccanismi in modelli sia in vivo che in vitro (colture primarie, linee tumorali e campioni provenienti da pazienti) in termini di tossicità cellulare, induzione di apoptosi, modulazione di proliferazione cellulare, progressione del ciclo cellulare, deregolazione epigenetica.. Questi studi offrono l’opportunità di identificare nuovi target molecolari alla base dei meccanismi di neurodegenerazione e cancerogenesi, per una strategia terapeutica multifunzionale, in grado di contrastare l’istaurarsi e/o la progressione di tali patologie.

• Identificazione di biomarcatori di suscettibilità e di risposta alla terapia in patologie croniche e neurodegenerative.

Identificazione di biomarcatori genetici ed epigenetici predittivi del rischio per la salute. Particolare enfasi è rivolata allo sviluppo di nuovi marcatori genetici ed epigenetici, tissutali e circolanti, di prognosi della malattia, previsione della risposta farmacologica e della tossicità di farmaci.

• Tossicità indotta da farmaci e xenobiotici ambientali

Valutazione dell’alterazione di eventi molecolari e cellulari critici correlati a patologie cronico degenerative (cancerogenesi e neurodegenerazione) indotti da farmaci e xenobiotici presenti negli alimenti e nell'ambiente. Sviluppo di strutture 3D (organoidi) da iPSCs da utilizzare come modelli più complessi per lo studio di alterazioni genetiche ed epigenetiche. L’obiettivo è l’identificazione  della catena di eventi responsabili dell'effetto avverso (Adverse Outcome Pathways). 

Membri del Laboratorio

• Patrizia Hrelia , Professoressa Ordinaria
• Fabiana Morroni, Professoressa Associata
• Monia Lenzi, Professoressa Associata
• Gloria Ravegnini, Ricercatrice a Tempo Determinato-b (senior) (RTD-b)
• Giulia Sita, Ricercatrice in Tenure Track (RTT)
• Francesca Gorini, Assegnista di ricerca
• Eva Benuzzi, Dottoranda
• Antonella Simone, Dottoranda
• Francesca Rombolà, Dottoranda
• Luca Ghelli, Dottorando

Progetti di internato (n.6)

Prevenzione e contenimento delle patologie cronico degenerative attraverso l’identificazione di disease modifying factors di origine naturale e la caratterizzazione dell’esposoma.

Le ricerche sono volte alla comprensione delle dinamiche degli eventi molecolari e cellulari correlati allo sviluppo di patologie umane cronico degenerative (cancerogenesi, neurodegenerazione) e di come farmaci e composti polifunzionali di origine naturale possano intervenire a livelli discreti del percorso patogenetico. Le ricerche sono inoltre indirizzate allo sviluppo di approcci sperimentali innovativi per lo studio di eventi cellulari e molecolari indotti da xenobiotici, che includono la valutazione dell'insulto genetico e della deregolazione epigenetica nel contesto della dinamica cellulare in sistemi cellulari trasformati e non di origine umana e murina (IPS, modelli 3D) nonché ex-vivo. Questi modelli contribuiscono all'identificazione di farmaci e xenobiotici nell'ambiente quali fattori di rischio espositivo per lo sviluppo di cancro e patologie neurodegenerative. Posti disponibili n. 4

Identificazione dei fattori di rischio e dei determinanti di risposta e malattia

Lo studio si fonda sull'identificazione dei determinanti individuali su base genetica ed epigenetica, che concorrono allo stato di salute/malattia. La ricerca è volta a caratterizzare i microRNA come potenziali modulatori dell'espressione di oncogeni o geni oncosoppressori nelle neoplasie umane, e come potenziali modulatori dell'espressione dei geni responsabili di neuroinfiammazione, un percorso comune nelle malattie neurodegenerative e nei disturbi dello sviluppo neurologico. Posti disponibili n. 2

Pubblicazioni significative

• Rombolà F, Bartoletti S, Bilel S, Hrelia P, Marti M, Lenzi M. (2025) "In Vitro Cytotoxic and Genotoxic Evaluation of Nitazenes, a Potent Class of New Synthetic Opioids." J Xenobiot. 15(6):203. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12733476/
• Gorini F, Coada CA, Monesmith S, De Leo A, de Biase D, Dondi G, Di Costanzo S, Mezzapesa F, Vannini I, Melloni M, Bandini S, Guerra F, Di Corato R, De Iaco P, Hrelia P, Perrone AM, Angelini S, Ravegnini G. (2025) "Distinctive features of blood- and ascitic fluid-derived extracellular vesicles in ovarian cancer patients." Mol Med. 31(1):143. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12010555/
• Graziosi A, Corrieri C, Sita G, Ghelli L, Angelini S, d’Emmanuele di Villa Bianca R, Mitidieri E, Sorrentino R, Hrelia P, Morroni F. (2025) “Impact of 17-Alpha Ethinyl Estradiol (EE2) and Diethyl Phthalate (DEP) exposure on microRNAs expression and their target genes in differentiated SH-SY5Y cells”. Scientific Reports 15(1):2722. http://dx.doi.org/10.1038/s41598-025-86911-1
• Ravegnini G, Gorini F, Coada CA, De Leo A, de Biase D, Di Costanzo S, De Crescenzo E, Coschina E, Monesmith S, Bernante P, Garelli S, Balsamo F, Hrelia P, De Iaco P, Angelini S, Perrone AM. (2024) “miRNA levels are associated with body mass index in endometrial cancer and may have implications for therapy”. Cancer Sci.115(3):883-893. http://dx.doi.org/10.1111/cas.1597.
• Graziosi A, Ghelli L, Corrieri C, Iacenda L, Manfredi MC, Angelini S, Sita G, Hrelia P, Morroni F. (2026) "Subcytotoxic Exposure to Avobenzone and Ethylhexyl Salicylate Induces microRNA Modulation and Stress-Responsive PI3K/AKT and MAPK Signaling in Differentiated SH-SY5Y Cells." Int J Mol Sci. 27(3), 1134. https://doi.org/10.3390/ijms27031134