Fausto ACERNESE | Progetti

METODI QUANTITATIVI PER SPETTROSCOPIA NMR APPLICATA A CAMPIONI BIOLOGICI

La metabolomica basata su spettroscopia NMR può dare un prezioso contributo in ambito farmacologico: investigare la tossicità di un farmaco, analizzarne l’efficacia mediante studi su modelli cellulari in vitro e poi in vivo e studiarne la selettività ed i meccanismi di azione. Cambiamenti nei metaboliti in spettri di campioni cellulari soggetti a trattamenti con farmaci e/o con agenti chimico, fisici e biologici, possono essere confusi con la variabilità intrinseca delle popolazioni cellulari. Questi effetti richiedono procedimenti statistici raffinati per determinare la loro significatività. Tuttavia, prima di applicare i trattamenti statistici, gli spettri di diversi campioni devono essere normalizzati, per eliminare eventuali effetti dovuti a differenze di concentrazione e/o strumentali in modo da rendere più efficace l’analisi statistica tesa a verificare la significatività delle differenze proprie riscontrate. Ad oggi l’analisi statistica multivariata e le tecniche di normalizzazione operano separatamente e con finalità differenti: la prima fornisce informazioni soprattutto qualitative e descrittive, la seconda si concentra sulle problematiche di quantificazione e confronto di coppie di spettri. Il presente progetto di ricerca si pone l’obiettivo di mettere a punto nuove metodiche di analisi quantitativa che sintetizzino i due aspetti mediante l’utilizzo di tecniche multivariate per la normalizzazione degli spettri NMR e per l'analisi statistica sui campioni. La ricerca sarà effettuata utilizzando sia spettri ottenuti su campioni cellulari in vitro, soggetti ad opportuni trattamenti, sia banche dati di spettri cellulari tumorali già in precedenza acquisiti. Il progetto prevede lo studio delle diverse metodologie, con il supporto di analisi e simulazioni numeriche, tese a testarne la validità ed efficacia relativamente ai campioni cellulari, per definire, in detto ambito, un protocollo di analisi statistiche e quantitative, nonché la eventuale messa a punto di nuovi algoritmi e metodologie di quantificazione.Pubblicazioni di Fisica Applicata (Medica ed Ambientale) sottoposte alla valutazione in cui sono state sviluppati le competenze necessarie allo svolgimento del progetto proposto.- A Vilasi, S Vilasi, R Romano, F Acernese, F Barone, ML Balestrieri, R Maritato, G Irace, I Sirangelo (2012). Unraveling amyloid toxicity pathway in NIH3T3 cells by a combined proteomic and 1H-NMR metabonomic approach. JOURNAL OF CELLULAR PHYSIOLOGY, vol. 228, p. 1359-1367, ISSN: 0021-9541, doi: 10.1002/jcp.24294- T Accadia, F Acernese, R Romano et al (2012). Characterization of the Virgo seismic environment. CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY, vol. 29, p. 025005-1-025005-10, ISSN: 0264-9381, doi: 10.1088/0264-9381/29/2/025005- G. Persichetti, A. Chiummo, F. Acernese, et. al (2011). Model Independent Numerical Procedure for the Diagonalization of a Multiple Input Multiple Output Dynamic System. IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE, vol. 58 n.4, p. 1588-1595, ISSN: 0018-9499, doi: 10.1109/TNS.2011.2159846- J Harms, F Acernese, et. al. (2010). Characterization of the seismic environment at the Sanford Underground Laboratory, South Dakota. CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY, vol. 27, p. 225011-1-225011-22, ISSN: 0264-9381, doi: 10.1088/0264-9381/27/22/225011- F. Acernese, G. Giordano, R. Romano, R. De Rosa, F. Barone (2010). Tunable mechanical monolithic sensor with interferometric readout for low frequency seismic noise measurement. NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH. SECTION A, ACCELERATORS, SPECTROMETERS, DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, vol. 617, p. 457-458, ISSN: 0168-9002, doi: 10.1016/j.nima.2009.10.112.- F. Acernese, F. Antonucci, et. al (2010). Measurements of Superattenuator seismic isolation by Virgo interferometer. ASTROPARTICLE PHYSICS, vol. 33, p. 182-189, ISSN: 0927-6505, doi: 10.1016/j.astropartphys.2010.01.006.