Scienze Omiche

La Core Facility per le Scienze Omiche supporta la ricerca traslazionale delle diverse Unità Operative dell’Istituto e promuove collaborazioni scientifiche con enti esterni del territorio. Attraverso l’impiego di tecnologie all’avanguardia, come la proteomica e la caratterizzazione su larga scala di piccole molecole (metabolomica e lipidomica), il laboratorio si dedica all’identificazione e alla quantificazione dei cambiamenti molecolari per lo studio approfondito dei processi biologici. L’obiettivo principale è contribuire allo sviluppo di una diagnostica molecolare più accurata e di nuovi approcci terapeutici e biotecnologici, basati sull’applicazione della spettrometria di massa alle Scienze Omiche. La struttura, dotata di strumentazione di ultima generazione e di personale altamente qualificato e in costante formazione, offre inoltre un’ampia gamma di metodologie di citometria a flusso, cell sorting, imaging e software di analisi avanzati, in grado di rispondere alle diverse esigenze degli utenti. Gli operatori forniscono supporto tecnico-scientifico ai ricercatori, affiancandoli nella progettazione dei pannelli sperimentali e nella selezione dei reagenti più idonei. Il personale si occupa anche della formazione dei nuovi utenti, promuovendo un approccio integrato e sinergico tra le diverse piattaforme tecnologiche a disposizione della Core Facility.

STRUMENTAZIONE

La Core Facility per le Scienze Omiche è dotata di una dotazione tecnologica di ultima generazione, che consente analisi di elevata sensibilità, accuratezza e riproducibilità in ambito proteomico, metabolomico e di citometria a flusso/ cell sorting.

Spettrometria di massa

  • Orbitrap Exploris 480 (Thermo Fisher Scientific) con interfaccia FAIMS Pro Duo, accoppiato alla piattaforma cromatografica Evosep One. Sistema ottimizzato per l’identificazione e la quantificazione ad alta sensibilità di migliaia di proteine, anche a livello di singola cellula. Garantisce elevate prestazioni in termini di throughput e riproducibilità, risultando ideale per l’analisi di grandi coorti di campioni clinici.
  • Orbitrap Fusion Tribrid (Thermo Fisher Scientific) con interfaccia FAIMS Pro e flusso di acquisizione dati AcquireX, accoppiato a un sistema HPLC Vanquish. Progettato per l’identificazione e la quantificazione di metaboliti e lipidi associati alla diagnosi e prognosi di malattie; ideale per studi su ampie coorti di campioni clinici.
  • Orbitrap Q Exactive Plus (Thermo Fisher Scientific) accoppiato a un sistema UltiMate 3000 RSLCnano con tecnologia ProFlow. Utilizzato per l’identificazione e la quantificazione di migliaia di proteine da campioni destinati alla ricerca di base.
  • KingFisher Apex (Thermo Scientific). Sistema completamente automatizzato per la purificazione di DNA, RNA, proteine e cellule, che garantisce elevata efficienza e riproducibilità.
  • Assist Plus Liquid Handler (INTEGRA Biosciences). Piattaforma automatizzata per la gestione precisa e riproducibile dei liquidi, utile per ottimizzare la preparazione dei campioni e ridurre la variabilità manuale.
  • PreOmics BeatBox. Sistema automatizzato avanzato per la preparazione ad alta produttività di campioni di tessuto, inclusi campioni FFPE (formalin-fixed paraffin-embedded).

Citometro Analizzatore

  • LSR-Fortessa X20 (Becton Dickinson)
    Lo strumento consente l’analisi multiparametrica di cellule e particelle, offrendo flessibilità nella configurazione dei pannelli sperimentali e nella scelta dei fluorocromi.

Cell Sorter

  • BD FACSDiscover S8 (Becton Dickinson)
    Sistema di ultima generazione per l’analisi e il cell sorting ad alta dimensione, che integra citometria spettrale multiparametrica, imaging cellulare in tempo reale e single-cell sorting, consentendo l’identificazione e l’isolamento preciso di popolazioni cellulari complesse, rare e di singole cellule, grazie alla tecnologia CellView consente di visualizzare immagini delle cellule e usarle per definire i gate di selezione, inoltre include automazione avanzata e sorting multiplo (fino a 6 vai), migliorando efficienza, qualità dei dati e workflow sperimentale.

Cell Imaging

  • Axio Vert A.1 (Zeiss) – microscopio a fluorescenza per l’osservazione e la documentazione di colture cellulari e campioni biologici.
  • ImageStreamX Mark II (Merck) – strumento che combina citometria a flusso e microscopia ad alta risoluzione, consentendo l’analisi morfologica e funzionale simultanea delle cellule.

Agilent Bravo AssayMAP (Agilent Technologies)

  • Piattaforma automatizzata per la preparazione di campioni proteomici e fosfoproteomici su micro-scala, basata su micro-cartucce proprietarie AssayMAP (Fe-NTA, TiO₂) e tecnologia di pipettaggio a spostamento positivo. Garantisce arricchimento riproducibile del fosfopeptidoma e standardizzazione del workflow anche su input proteico limitato.

Cluster HPC e infrastruttura di storage

  • Sistemi di elaborazione ad alte prestazioni dedicati all'analisi bioinformatica dei dati omici, con storage strutturato per la gestione, l'archiviazione e la condivisione sicura dei dataset generati dalla facility. Supportano pipeline automatizzate per l'elaborazione su larga scala di dati DDA e DIA, nonché ambienti software integrati per analisi statistica avanzata, machine learning e analisi di network biologici.
Nota: la struttura mantiene un costante contatto con diverse aziende operanti nel settore della citometria e del cell sorting. Ciò consente di disporre periodicamente di strumenti di nuova generazione per test e utilizzi temporanei in loco.

SERVIZI

La Core Facility per le Scienze Omiche offre una vasta gamma di servizi specializzati a supporto della ricerca traslazionale e clinica, integrando tecnologie avanzate di spettrometria di massa, citometria a flusso e analisi bioinformatica.

Proteomica di fluidi biologici

Analisi proteomica quantitativa e qualitativa di plasma, siero, urine e liquido cerebrospinale (CSF), ottimizzata per studi clinici su larga scala finalizzati all’identificazione di biomarcatori diagnostici, prognostici o predittivi.

Proteomica di campioni cellulari e tissutali (inclusi FFPE)

Analisi delle proteine da campioni cellulari e tissutali freschi, congelati o inclusi in paraffina (FFPE), con protocolli specifici per applicazioni cliniche e di ricerca traslazionale. Le attività includono la profilazione di pathway molecolari e la caratterizzazione di fenotipi patologici.

Fosfoproteomica per lo studio dei meccanismi di segnalazione cellulare

analisi quantitativa su scala proteomica dei siti di fosforilazione per la caratterizzazione dei network di segnalazione in condizioni fisiologiche e patologiche. Campioni cellulari, tissutali e FFPE vengono sottoposti ad arricchimento del fosfopeptidoma (Zr, TiO₂) e acquisizione in modalità DDA o DIA, consentendo la quantificazione differenziale dei siti di fosforilazione, l'identificazione delle chinasi regolatrici e la ricostruzione dei pathway alterati. Le applicazioni spaziano dalla caratterizzazione di risposte a stimoli biologici e farmacologici all'identificazione di target terapeutici in oncologia e malattie rare.

Metabolomica e Lipidomica

Studi metabolomici e lipidomici ad alta risoluzione su plasma, siero e campioni cellulari, finalizzati a supportare la ricerca clinica nella comprensione dei meccanismi patologici e nell’individuazione di nuovi target terapeutici o marcatori di malattia. Viene inoltre effettuata l’analisi del microbiota, con particolare attenzione alla metabolomica di campioni fecali, per indagare il contributo del metabolismo microbico alla fisiologia dell’ospite e all’insorgenza di condizioni patologiche.

Analisi Bioinformatica e Interpretazione dei Dati

La facility offre un service completo di analisi e interpretazione dei dati omici, comprendente: identificazione e quantificazione di proteine e metaboliti, analisi statistica avanzata e visualizzazione dei dati, annotazione funzionale, analisi di network e interazioni proteina-proteina, integrazione con altre fonti di dati omici per una visione sistemica dei processi biologici e patologici.

Citometria a flusso e Cell Sorting con immagine

La sezione di citometria e cell sorting mette a disposizione competenze e strumenti per:

  • disegno di pannelli multiparametrici
  • ottimizzazione sulla scelta dei fluorocromi
  • acquisizione e analisi dei campioni cellulari tramite software dedicati
  • isolamento di sottopopolazioni cellulari specifiche
  • test funzionali per la caratterizzazione fenotipica e funzionale delle cellule.

MODALITA’ ACCESSO AI SERVIZI

Contatti per esterni: core.facility.omics@gaslini.org

Per ulteriori informazioni è possibile contattare il personale di riferimento per le specifiche attività:

andreapetretto@gaslini.org Head Lab

martinabartolucci@gaslini.org Proteomica

chiaralavarello@gaslini.org Metabolomica e Lipidomica

nicolegrinovero@gaslini.org Integrazione e analisi dati

francescaantonini@gaslini.org Citofluorimetria e Cell sorting

gennydelzotto@gaslini.org Citofluorimetria e Imaging

Localizzazione: La Core Facility per le Scienze Omiche è situata al padiglione 2, piano terra.

STAFF

Andrea Petretto dirigente chimico Martina Bartolucci ricercatrice sanitaria Chiara Lavarello ricercatrice sanitaria Nicole Grinovero collaboratrice di ricerca sanitaria Francesca Antonini ricercatrice sanitaria Genny del Zotto ricercatrice sanitaria Lucilla Rossi borsista Benedetta Salvatori dottoranda di ricerca