Ingegneria tissutale cardiovascolare

Responsabile

Maurizio Capogrossi, MD (ad interim)

UNITÁ DI RICERCA

L’Unità di Ingegneria Tissutale Cardiovascolare sviluppa strategie innovative per la prevenzione e il trattamento di patologie cardiache ad alto impatto sociale e sanitario attraverso un approccio interdisciplinare che integra biotecnologie, nanotecnologie e medicina traslazionale.

Le nostre ricerche hanno contribuito a chiarire i meccanismi che portano all’attivazione patologica delle cellule progenitrici nel cuore, nella valvola aortica e nei vasi, combinando lo studio dei segnali paracrini con approcci di biofisica cellulare. Esperimenti condotti in condizioni biomeccaniche e metaboliche controllate hanno mostrato come stimoli meccanici – quali variazioni del flusso o della rigidità della matrice – attivino vie intracellulari mediate dal fattore di trascrizione YAP, responsabile del rimodellamento fibrotico della matrice extracellulare. Studi condotti dalla nostra unità hanno inoltre dimostrato che l’inibizione farmacologica di YAP riduce in modo significativo i processi fibrotici.

Grazie a questi risultati, il nostro obiettivo è colmare il divario tra ricerca di base e applicazioni cliniche, proponendo soluzioni innovative per ridurre l’impatto delle malattie cardiovascolari. Crediamo in una ricerca multidisciplinare e traslazionale, capace di trasformare la comprensione dei meccanismi cellulari in strumenti terapeutici concreti.

Progetti

  • Targeting epigenetico per contrastare la calcificazione della valvola aortica

    La calcificazione della valvola aortica è una malattia cardiovascolare progressiva molto diffusa nella popolazione anziana, causata dall’accumulo di depositi di calcio che irrigidiscono la valvola e ne limitano il corretto funzionamento, fino a compromettere il flusso sanguigno dal cuore verso l’aorta. Nostri studi hanno dimostrato che questo processo è strettamente legato all’invecchiamento cellulare e a modifiche epigenetiche. Con un nuovo composto, SPV106, siamo riusciti a “ringiovanire” le cellule valvolari e a ridurre la formazione di calcificazioni in modelli di laboratorio e animali. I risultati aprono nuove prospettive per sviluppare terapie mirate e migliorare la qualità di vita dei pazienti.

    RNA non codificanti come regolatori della fibrosi cardiaca

    La fibrosi miocardica, causata da ischemia cronica, sovraccarico pressorio, alterazioni metaboliche o invecchiamento, è un segno precoce dell’insufficienza cardiaca e comporta rigidità del miocardio e compromissione della funzione ventricolare. I fibroblasti cardiaci percepiscono e rispondono ai segnali meccanici dell’ambiente, favorendo la trasformazione in cellule pro-fibrotiche. Nostri studi recenti mostrano che inibire il complesso YAP/TAZ riduce la fibrosi e modula l’espressione di specifici lunghi RNA non codificanti (lncRNA), potenzialmente regolatori chiave della patologia. Questo progetto intende approfondire il ruolo di questi lncRNA per sviluppare strategie diagnostiche e terapeutiche innovative contro la fibrosi cardiaca.

    Nanotecnologie super-selettive per prevenire l’attivazione dei fibroblasti nella fibrosi cardiaca

    Questo progetto mira a sviluppare uno strumento nanoteranostico super-selettivo, capace di prevenire l’attivazione dei fibroblasti cardiaci responsabili della fibrosi. Le nanostrutture progettate permettono di veicolare terapie mirate direttamente alle cellule bersaglio nel cuore, riducendo gli effetti collaterali e aumentando l’efficacia del trattamento. L’obiettivo è creare nanoparticelle che combinino funzione diagnostica e terapeutica, in grado di identificare precocemente i fibroblasti attivati e di modulare il loro comportamento prima che si instauri la fibrosi. Questa strategia innovativa potrebbe fornire un nuovo approccio personalizzato e mirato per prevenire la fibrosi cardiaca, aprendo la strada a terapie più sicure ed efficaci contro lo scompenso cardiaco.

migliori pubblicazioni negli ultimi 3 anni

    • Reversion of aortic valve cells calcification by activation of Notch signalling via histone acetylation induction. G Garoffolo, S Ferrari, S Martino, E Pizzo, V Candino, L Curini, F Macrì, B P.T. Kruithof, A Mongelli, M Grillo, N Fanotti, P Fejzaj, M Casaburo, A Alanazi, N A Marsan, F Khaliel, A Alsulbud, M Agrifoglio, G I Colombo, M Chiesa, A Farsetti, C Gaetano, A Raucci, and M Pesce. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2025
    • Blockade of YAP mechano-activation prevents neointima formation and adverse remodeling in arterialized vein grafts. G Garoffolo, T Sluiter, A Thomas, L Piacentini, M Ruiter, A Schiavo, M Salvi, C Saccu, S Zoli, M Chiesa, T Yokoyama, M Agrifoglio, M Soncini, G Fiore, F Martelli, G Condorelli, P Madeddu, F Molinari, U Morbiducci, P Quax, G Spinetti, M de Vries, and M Pesce. Journal of the American Heart Association. 2025
    • When cell mechanics meets epitranscriptomics: reduction of m6A in Piezo2 RNA ameliorates cardiac fibrosis. G Garoffolo, M Pesce. Cardiovascular Research. 2024
    • Mechanosensor YAP cooperates with TGF-β1 signaling to promote myofibroblast differentiation and matrix stiffening in a 3D model of human cardiac fibrosis. S Ragazzini, F Scocozza, G Bernava, F Auricchio, G Colombo, M Barbuto, M Conti, M Pesce and G Garoffolo. Acta Biomaterialia. 2022
    • Reduction of cardiac fibrosis by interference with YAP-dependent transactivation. G Garoffolo, M Casaburo, F Amadeo, M Salvi, G Bernava, L Piacentini, I Chimenti, G Zaccagnini, G Milcovich, E Zuccolo, M Agrifoglio, S Ragazzini, O Baasansuren, C Cozzolino, M Chiesa, S Ferrari, D Carbonaro, R Santoro, M Manzoni, L Casalis, A Raucci, F Molinari, L Menicanti, F Pagano, T Ohashi, F Martelli, D Massai, G Colombo, E Messina, U Morbiducci and M Pesce. Circulation Research. 2022

Staff

  • Gloria Garoffolo, PhD

    Irene Fancello, PhD

    Daniel Gamo Gonzalez, PhD

    Veronica Candino, MSc

    Consulente: Maurizio Pesce, PhD