Cancer Stem Cells

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Email: e.binda@operapadrepio.it

Responsabile Laboratorio: Dott.ssa Elena Binda

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Presentazione

L’Unità di Cancer Stem Cells focalizza il proprio interesse sullo studio di neoplasie a carico del sistema nervoso centrale, colon, mammella, polmone, pancreas e derma, in particolar modo sull’identificazione, isolamento, espansione e caratterizzazione della sottopopolazione staminale tumorale (CSCs), delle cellule staminali tumorali circolanti e metastatiche (CTCs, mCTCs). L’attività principale consiste nello screening analitico, sia a livello funzionale che molecolare, di tessuti post-operatori di pazienti affetti dalle neoplasie elencate e delle linee di cellule staminali tumorali e circolanti tumorali derivate.

La relativa definizione di modelli gerarchici del profilo genico e proteico, di processi precoci di cancerogenesi e delle differenze tra tessuto tumorale di origine e rispettive cellule staminali e circolanti tumorali isolate viene finalizzata a:

  1. comprendere i processi biologici legati alla natura aggressiva di queste patologie neoplastiche, in particolar modo delle recidive e/o metastasi che insorgono anche a seguto di trattamenti farmacologici;
  2. individuare geni potenzialmente responsabili delle differenti sensibilità ai farmaci convenzionali;
  3. sviluppare un sistema ottimale di arricchimento di cellule staminali, al fine di poterle manipolare e caratterizzare;
  4. identificare nuovi effettori specifici per queste cellule che possano costituire target terapeutico innovativo ed efficace, nonché innovativi markers cellulari diagnostici e/o prognostici;
  5. sviluppare un approccio di terapia che sia paziente-specifica e che preveda sia l’utilizzo di agenti farmacologici tradizionali sia di biofarmaci innovativi CSCs-specifici.

Di seguito le attività in cui è attualmente impegnata:

  • Isolamento, espansione, caratterizzazione funzionale in vitro e arricchimento di CSCs, CTCs e mCSCs dalle neoplasie indicate
  • Caratterizzazione funzionale dell’indice tumorigenico e staminale in vivo di CSCs, CTCs e mCSCs in modelli murini ortotopici
  • Analisi di espressione e regolazione genica e molecolare, identificazione, validazione molecolare e funzionale di nuovi geni, molecole effettrici pathways e proteine che rivestono un ruolo chiave specifico nelle CSCs, CTCs e mCTCs
  • Studi di drug design, models building e targeted drug delivery

Patologie studiate:
Neoplasie a carico del sistema nervoso centrale, colon, mammella, polmone, pancreas e derma.

Responsabile Laboratorio

Name: Elena Binda

Istruzione e formazione: M. Sc. State University of Milan, Milan, Italy
PhD Functional and Applied Genomics and Proteomics, State University of
Bari “A. Moro”, Bari, Italy

Attività Professionale:

2020-present Director of Animal Facility Unit
2014-present Head of Cancer Stem Cells Unit, ISBReMIT, IRCCS Casa Sollievo della Sofferenza, San Giovanni Rotondo (FG)
2006-2014 Senior Research Scientist University of Milan-Bicocca,
2009-2011 Senior Research Scientist Stemgen Spa, University of Milan-Bicocca,

Area Scientifica di interesse:

Cancer Stem Cells, Tumor Organoids, Tumor enviroment

Attività di docenza:

  • University Master on Biomaterial and Tissue Engineering. “Development of a bioartificial vessel”, Bergamo, Italy
  • Programma nazionale per la formazione continua – Malattie genetiche rare: basi molecolari e meccanismi fisiopatologici”, Istituto CSS-Mendel, Rome, Italy.
  • “Recenti progressi nello studio dei meccanismi di regolazione delle cellule staminali di glioblastoma umano”
  • Advances in Biology and Treatment of Malignant Brain Gliomas, Rome, Italy. “EphA2 receptor inhibition in Cancer Stem Cells from human glioblastoma: a tool for new therapies”
  • Programma nazionale per la formazione di personale altamente qualificato nell’impiego e nella valorizzazione di infrastrutture e attrezzature di ricerca per lo studio e l’applicazione di cellule staminali”, Codice PON a03_00326. Fondazione IRCCS “Casa Sollievo della Sofferenza”, San Giovanni Rotondo, (FG), Italy. “Cellule staminali tumorali da glioblastoma umano”
  • Progetto Alternanza Scuola-Lavoro, Lezioni frontali, ISBReMIT, Fondazione IRCCS “Casa Sollievo della Sofferenza”, San Giovanni Rotondo (FG), Italy
  • Programma Nazionale per la formazione continua degli operatori della Sanità, Fondazione IRCCS “Casa Sollievo della Sofferenza”, San Giovanni Rotondo (FG), Italy. “Cancer Stem Cells: a tool for identification of new diagnostic/prognostic markers and development of innovative therapeutics”
  • “Next Generation Sequencing and Bioinformatics: methods, tools and applications in basic research, clinical diagnostic and much more”. IRCCS Centro Neurolesi “Bonino Pulejo”, Messina, Italy

Collaborazioni:

  • IRCCS Neurologico “C. Besta”, Milano
  • IRCCS Policlinico “A. Gemelli”, Milano
  • Università degli Studi Milano-Bicocca, Milano
  • Università degli Studi “A. Moro”, Bari
  • Stemgen Spa
  • Wageningen University and Research (Netherland)

Equipe

Dott.ssa Nadia Trivieri

Dott.ssa Maria Grazia Cariglia

Dott.ssa Chiara Barile

Dott. Gandino Mencarelli

Pubblicazioni

Totale pubblicazioni a partire dal 2011: n. 26

Elenco pubblicazioni:

  1. Trivieri N, Visioli A, Mencarelli G, Cariglia MG, Marongiu L, Pracella R, Giani F, Soriano AA, Barile C, Cajola L, Copetti M, Palumbo O, Legnani F, DiMeco F, Gorgoglione L, Vescovi AL, Binda E. Growth factor independence underpins a paroxysmal, aggressive Wnt5aHigh/EphA2Low phenotype in glioblastoma stem cells, conducive to experimental combinatorial therapy. J Exp Clin Cancer Res. 2022 Apr 12;41(1):139. doi: 10.1186/s13046-022-02333-1. PMID: 35414102
  2. Sisti D, Pazienza V, Piccini F, Citterio B, Baffone W, Donati Zeppa S, Biavasco F, Prospero E, De Luca A, Artico M, Taurone S, Minelli A, Perri F, Binda E, Pracella R, Santolini R, Amatori S, Sestili P, Rocchi MBL, Gobbi P.A proposal for the reference intervals of the Italian microbiota "scaffold" in healthy adults. Sci Rep. 2022 Mar 10;12(1):3952. doi: 10.1038/s41598-022-08000-x. PMID: 35273317
  3. Panebianco C, Trivieri N, Villani A, Terracciano F, Latiano TP, Potenza A, Perri F, Binda E, Pazienza V: “Improving Gemcitabine Sensitivity in Pancreatic Cancer Cells by Restoring miRNA-217 Levels” (2021) Biomolecules Apr 26; 11(5):639. doi: 10.3390/biom11050639. PMID: 33925948.
  4. Rueca M, Fontana A, Bartolini B, Piselli P, Mazzarelli A, Copetti M, Binda E, Perri F, Gruber CEM, Nicastri E, Marchioni L, Ippolito G, Capobianchi MR, Di Caro A, Pazienza V: “Investigation of Nasal/Oropharyngeal Microbial Community of COVID-19 Patients by 16S rDNA Sequencing” (2021) Int J Environ Res Public Health. Feb 23;18(4):2174. doi: 10.3390/ijerph18042174.PMID: 33672177.
  5. Trivieri N, Panebianco C, Villani A, Pracella R, Latiano TP, Perri F, Binda E*, Pazienza V* These authors share the senior authorship: “High Levels of Prebiotic Resistant Starch in Diet Modulate a specific pattern of miRNAs Expression Profile associated to a better overall survival in Pancreatic Cancer” (2020) Biomolecules. Dec 29;11(1):26. doi: 10.3390/biom11010026. PMID: 33383727
  6. Trivieri N, Pracella R, Cariglia MG, Panebianco C, Parrella P, Visioli A, Giani F, Soriano AA, Barile C, Canistro G, Latiano TP, Dimitri L, Bazzocchi F, Cassano D, Vescovi AL, Pazienza V, Binda E: "BRAFV600E Mutation Impinges on Gut Microbial Markers Defining Novel Biomarkers for Serrated Colorectal Cancer Effective Therapies (2020) J Exp Clin Cancer Res. Dec14; 39(1):285. doi 10.1186/s13046-020-01801-w. PMID: 33317591.
  7. Fontana A, Panebianco C, Picchianti-Diamanti A, Laganà B, Cavalieri D, Potenza A, Pracella R, Binda E, Copetti M, Pazienza V.: “Gut Microbiota Profiles Differ among Individuals Depending on Their Region: An Italian Pilot Study”. Int J Environ Res Public Health. 2019 Oct 23;16(21):4065. doi: 10.3390/ijerph16214065.PMID: 31652705.
  8. Mazzini L, Gelati M, Profico DC, Sorarù G, Ferrari D, Copetti M, Muzi G, Ricciolini C, Carletti S, Giorgi C, Spera C, Frondizi D, Masiero S, Stecco A, Cisari C, Bersano E, De Marchi F, Sarnelli MF, Querin G, Cantello R, Petruzzelli F, Maglione A, Zalfa C, Binda E, Visioli A, Trombetta D, Torres B, Bernardini L, Gaiani A, Massara M, Paolucci S, Boulis NM, Vescovi AL: ” (2019) Stem Cells Transl Med. Sep;8(9):887-897. doi: 10.1002/sctm.18-0154.PMID: 31104357.
  9. Visioli A*, Giani F, Trivieri N, Pracella R, Miccinilli E, Cariglia MG, Palumbo O, Arleo A, Dezi F, Copetti M, Cajola L, Restelli S, Papa V, Sciuto A, Latiano TP, Carella M, Amadori D, Gallerani G, Ricci R, Alfieri S, Pesole G, Vescovi AL, Binda E: “Stemness underpinning all steps of human colorectal cancer defines the core of effective therapeutic strategies” (2019) EBioMedicine May 2 pii: S2352-3964(19)30288-9. doi: 10.1016/j.ebiom.2019.04.049. PMID: 31056474.
  10. Zalfa C, Rota Nodari L, Vacchi E, Gelati M, Profico D, Boido M, Binda E, De Filippis L, Copetti M, Garlatti V, Daniele P, Rosati J, De Luca A, Pinos F, Cajola L, Visioli A, Mazzini L, Vercelli A, Svelto M, Vescovi AL, Ferrari D: “Transplantation of clinical-grade human neural stem cells reduces neuroinflammation, prolongs survival and delays disease progression in the SOD1 rats” (2019) Cell Death Dis Apr 25;10(5):345. Doi: 10.1038/s41419-019-1582-5. PMID: 31024007.
  11. Rosati J, Ferrari D, Altieri F, Tardivo S, Ricciolini C, Fusilli C, Zalfa C, Profico D, Pinos F, Bernardini L, Torres B, Manni I, Piaggio G, Binda E, Copetti M, Lamorte G, Mazza T, Carella M, Gelati M, Valente EM, Simeone A, Vescovi AL: “Establishment of stable iPS-derived human neural stem cell lines suitable for cell therapies” (2018) Cell Death Dis Sep 17;9(10):937. Doi: 10.1038/s41419-018-0990-2- PMID: 30224709
  12. Scicchitano BM, Sorrentino S, Proietti G, Lama G, Dobrowolny G, Catizone A, Binda E, Larocca LM, Sica G: “Levetiracetam enhances the temozolomide effect on glioblastoma stem cell proliferation and apoptosis” (2018) Cancer Cell Int Sep 10;18:136. doi: 10.1186/s12935-018-0626-8. PMID:30214378
  13. Angelucci C, D’Alessio A, Lama G, Binda E, Mangiola A, Vescovi A, Proietti G, Masuelli L, Bei R, Fazi B, Ciafrè SA, Sica G: “Cancer stem cells from peritumoral tissue of glioblastoma multiforme: the missing link between tumor development and progression?” (2018) Oncotarget Jun 15;9(46): 28116-28130. doi: 10.18632/oncotarget.25565 PMID:29963265
  14. Binda E*, Visioli A, Giani F, Trivieri N, Palumbo O, Restelli S, Dezi F, Mazza T, Fusilli C, Legnani F, Carella M, Di Meco F, Duggal R, Vescovi AL: “Wnt5a drives an invasive phenotype in human glioblastoma stem-like cells” (2017) Cancer Research Feb 15; 77(4):996-1007 doi: 10.1158/0008-5472.CAN-16-1693 PMID: 28011620. *co-corresponding author
  15. Lama G, Mangiola A, Proietti G, Colabianchi A, Angelucci C, D’Alessio A, De Bonis P, Geloso MC, Lauriola L, Binda E, Biamonte F, Giuffrida MG, Vescovi A, Sica G: “Progenitor/stem cells markers in brain adjacent to glioblastoma: GD3 ganglioside and NG2 proteoglycan expression” (2016) J Neuropathol Exp Neurol Jan 20 pii: nlv012 PMID: 26792897
  16. Mazzini L, Gelati M, Profico DC, Sgaravizzi G, Projetti Pensi M, Muzi G, Ricciolini C, Rota Nodari L, Carletti S, Giorgi C, Spera C, Domenico F, Bersano E, Petruzzelli F, Cisari C, Maglione A, Sarnelli MF, Stecco A, Querin G, Masiero S, Cantello R, Ferrari D, Zalfa C, Binda E, Visioli A, Trombetta D, Novelli A, Torres B, Bernardini L, Carriero A, Prandi P, Servo S, Cerino A, Cima V, Gaiani A, Nasuelli N, Massara M, Glass J, Sorarù G, Boulis NM, Vescovi AL: “Human Neural stem cell transplantation in ASL: initial results from phase I trial” (2015) J Transl Med Jan 27; 13:17. doi: 10.1186/s12967-014-0371-2. PubMed PMID: 25889343
  17. Vescovi AL, Binda E, Mazza T, Dimeco F: “Ephrina2 receptor in human glioblastoma cancer stem cells and identification of new, putative therapeutic targets.” Neuro Oncol. (2014). Suppl 3:iii34. doi: 10.1093/neuonc/nou208.42
  18. Meco D, Servidei T, Lamorte G, Binda E, Arena V, Riccardi R: “Ependymoma stem cells are highly sensitive to temozolomide in vitro and in orthotopic models” (2014) Neuro Oncol Feb 12. doi: 10.1093/neuonc/nou008PubMed PMID: 24526307
  19. Fusar Poli E, Zalfa C, D’Avanzo F, Tomanin R, Carlessi L., Bossi M, Rota Nodari L, Binda E, Marmiroli P, Scarpa M, Delia M, Vescovi AL, De Filippis L: “Murine neural stem cells model Hunter disease in vitro: glial cell-mediated neurodegeneration as a possible mechanism involved” (2013) Cell Death Dis 7;4:e906. doi: 10.1038/cddis.2013.430
  20. Duggal R, Geissinger U, Zhang Q, Aguilar J, Chen NG, Binda E, Vescovi AL, Szalay AA: “Vaccinia virus expressing bone morphogenetic protein-4 in novel glioblastoma orthotopic models facilitates enhanced tumor regression and long-term survival” (2013) J Transl Med 24;11(1):155.doi:10.1186/1479-5876-11-155. (Epub ahead of print) PubMed PMID: 23800258
  21. Binda E*, Visioli A, Giani F, Lamorte G, Copetti M, Pitter KL, Huse JT, Cajola L, Zanetti N, DiMeco F, De Filippis L, Mangiola A, Maira G, Anile C, De Bonis P, Reynolds BA, Vescovi AL: “The EphA2 receptor drives self-renewal and tumorigenicity in stem-like tumor propagating cells from human glioblastomas” (2012). Cancer Cell 22(6):765-80. doi: 10.1016/j.ccr.2012.11.005. PubMed PMID: 23238013. *co-corresponding author

Review

  1. Binda E, Reynolds BA, Vescovi AL: “Glioma stem cells: turpis omen in nomen? (The evil in the name)” (2014). J Intern Med Apr 7. doi: 10.1111/joim.12254. PubMed PMID: 24708237
  2. De Filippis L, Binda E: “Concise review: self-renewal in the central nervous system: neural stem cells from embryo to adult” (2012). Stem Cells Transl Med 1(4):298-308. doi: 10.5966/sctm.2011-0045. PubMed PMID: 23197809
  3. Binda E, Visioli A, Reynolds BA, Vescovi AL: “Heterogeneity of cancer-initiating cells within glioblastoma” (2012). Front Biosci (Schol Ed) 1;4:1235-48. PubMed PMID: 22652868

BOOK Chapter

  1. Peréz JA, Garcia-Aloy M, Cariglia MG, Binda E, Pazienza V, Rubert J: ”Exploiting intestinal organoids and foodomics strategies for studying the role of diet and host responses” (2020) Reference Module in Food Science. Doi 10.1016/B978-0-08-100596-5.22887-4.
  2. Binda E, Visioli A, Trivieri N, Vescovi AL: “Drug delivery in an orthotopic tumor stem cell-based model of human glioblastoma” (2019) Methods Mol Biol 1869:197-205. Doi: 10.1007/978-1-4939-8805-1_17. PMID: 30324525.

Progetti di Ricerca Attivi

Anno di Avvio: 2022

Durata: 3 anni

Ente Finanziatore: Ministero della Salute, programma di Ricerca Corrente 2022-2025

Project Leader: Elena Binda

Principal Investigator: Elena Binda

Project Team:

Dott.ssa Nadia Trivieri

Dott.ssa Maria Grazia Cariglia

Dott.ssa Chiara Barile

Dott. Gandino Mencarelli

 

Anno di Avvio: 2018

Durata: 5 anni

Ente Finanziatore: Italian Association of Research on Cancer (AIRC) IG-22027 (2018).

Project Leader: Prof. Angelo Luigi Vescovi

Principal Investigator: Prof. Angelo Luigi Vescovi, Co-PI Elena Binda

Project Team:

Dott.ssa Nadia Trivieri

Dott.ssa Maria Grazia Cariglia

Dott.ssa Chiara Barile

Dott. Gandino Mencarelli

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