Dipartimento di Scienze Chimiche, Biologiche, Farmaceutiche ed Ambientali

Il Laboratorio di Virologia Molecolare studia i meccanismi dell’interazione virus-cellula ospite, con focus su risposta immunitaria innata e sviluppo di approcci terapeutici innovativi.

A. Studio degli aspetti immunologici delle infezioni da Herpesvirus: Si indagano i pathway molecolari modulati dall’infezione per comprendere come i virus aggirano la risposta immunitaria.

B. Studio dell’attività antivirale di estratti naturali: Valutazione dell’inibizione dell’entry di HSV-1 e virus emergenti (SARS-CoV-2, Ebola) in modelli cellulari. L’analisi dei pathway molecolari permette di identificare strategie terapeutiche alternative o complementari ai farmaci tradizionali. Per garantire la massima sicurezza durante lo studio di virus altamente patogeni, vengono inoltre sviluppati modelli pseudovirali di SARS-CoV-2 ed Ebola, che consentono di simulare le fasi iniziali dell’infezione virale in laboratori BSL2.

C. Nanotecnologie per gene & drug delivery: Delivery di nanopiattaforme per veicolare farmaci antivirali/antitumorali e acidi nucleici in modelli cellulari, con analisi dei principali pathways molecolari modulati.

D. Studi in vitro su Betanodavirus: Uso di modelli cellulari per studiare replicazione di Betanodavirus in specie ittiche, con test di antivirali veicolati tramite nanopiattaforme per migliorarne efficacia e biodisponibilità, aprendo nuove strategie terapeutiche in acquacoltura.

• Virologia molecolare e immunologia delle infezioni da Herpesvirus 
• Sviluppo e valutazione di strategie antivirali innovative contro virus emergenti (SARS-CoV-2 e Ebola) basate su estratti naturali e molecole di sintesi.
• Nanotecnologie applicate al gene & drug delivery in oncologia e virologia.
• Sviluppo di strategie antivirali innovative per Betanodavirus in acquacoltura tramite modelli cellulari e nanopiattaforme per ottimizzare efficacia e biodisponibilità.

Il laboratorio applica le principali tecniche di biologia molecolare e cellulare, tra cui:

• Uso di colture cellulari di linee umane, incluse linee tumorali
• Manipolazione di HSV-1 e dei relativi mutanti virali
• Produzione e utilizzo di pseudovirus SARS-CoV-2
• Produzione e utilizzo di modelli minigenomici per virus altamente patogenici (es. Ebola)
• Analisi molecolari (PCR, clonaggio, mutagenesi sito-specifica)
• Analisi proteica e tecniche di silenziamento genico (es. siRNA, shRNA)
• Microscopia ottica e a fluorescenza

L’utilizzo della tecnologia del DNA ricombinante permette inoltre di:

• Manipolare acidi nucleici e costruire vettori espressivi
• Produrre proteine e virus ricombinanti per studi funzionali
• Generare pseudovirus SARS-CoV-2 e modelli minigenomici di Ebola per la valutazione sicura di antivirali
• Analizzare pathway cellulari coinvolti in apoptosi, autofagia e regolazione del ciclo cellulare
• Produrre virus mutanti (es. HSV-1 deleti in proteine specifiche) per studi di escape immunologico
• Generare Tag fusion proteins per purificazione, tracciamento e localizzazione intracellulare.

• Microscopio ottico 
• Cappe a flusso laminare per colture cellulari
• Incubatori per colture cellulari 
• Cappe chimiche per preparazione reagenti e manipolazione sicura
• Real-Time PCR 
• Termociclatori per PCR convenzionale
• Strumentazione per analisi proteica (es. sistemi per Western Blot)
• Lettore di fluorescenza e luminescenza per saggi biochimici e antivirali (Glomax)
• Incucyte (Sartorius)
• ChemiDoc (BioRad)
• Nucleofector® Technology (LONZA)

• Il laboratorio ha partecipato inoltre al progetto “Antiviral DiscoVery Initiatives: Educating Next-Gen Scientists – ADVISE” (CUP F23C24000450006), finanziato nell’ambito dell’“Avviso Ecosistemi dell’Innovazione – PNRR M4C2 Investimento 1.5, Spoke 3 – Formazione universitaria e internazionalizzazione” (Università degli Studi Roma Tre). ADVISE promuove la formazione avanzata di giovani ricercatori nello sviluppo di antivirali ad ampio spettro, attraverso attività integrate di ricerca, training “on-the-field”, scuole internazionali e workshop.
• Il laboratorio ha partecipato inoltre al progetto “BEST-Char”, finanziato nell’ambito del PNRR, Missione 4.2 – Linea di investimento 1.4 “Potenziamento strutture di ricerca e creazione di campioni nazionali di R&S su alcune Key Enabling Technologies” – Spoke 8, area tematica “Circular economy in agriculture through waste valorization and recycling”. BEST-Char punta a sviluppare un processo biotecnologico sostenibile che utilizza i sottoprodotti del pistacchio per produrre biochar e biochar bioattivato, impiegati come promotori di crescita in agricoltura. L’obiettivo è ridurre l’uso di agrochimici e valorizzare i sottoprodotti, anche per la produzione di energia, in un’ottica di Economia Circolare.
•  Il laboratorio partecipa al progetto Pharma-HUB - Hub per il riposizionamento di farmaci nelle malattie rare del sistema nervoso in età pediatrica (CUP J43C22000500006 - ID T4-AN-04). Piano di Sviluppo e Coesione del Ministero della Salute 2014-2020 Piano operativo salute - Traiettoria 4 “Biotecnologia, bioinformatica e sviluppo farmaceutico” Progetto Pharma-HUB - Hub per il riposizionamento di farmaci nelle malattie rare del sistema nervoso in età pediatrica.

Il laboratorio è attivamente coinvolto in progetti PLS (Piano Lauree Scientifiche) e di tutorato volti all’orientamento nel territorio, collaborando con scuole e università per avvicinare gli studenti allo studio dei virus. Attraverso laboratori pratici, seminari e attività divulgative, gli studenti possono conoscere i meccanismi di infezione virale, le strategie antivirali innovative e le applicazioni delle nanotecnologie, stimolando interesse per le scienze biologiche e il percorso accademico.