La necessità di monitorare la condizione fisiologica di un organismo ha portato alla ricerca di opportuni indicatori: i “ biomarker”. L’ idea progettuale di BioDivErSI è  sviluppare uno strumento prototipo innovativo e versatile basato sulla combinazione di una sorgente ad electrospray ionization (ESI) e spettrometria di massa (MS) come nuova tecnologia per il “ discovery” e la caratterizzazione chimica e strutturale di biomarker nella loro forma nativa, cioè nella struttura associata alla loro funzione biologica. Tra i biomarker, BioDivErSI si focalizzerà  sull’ identificazione e caratterizzazione di microRNA (miRNA). I miRNA sono piccoli RNA endogeni non codificanti che regolano negativamente la traduzione degli RNA messaggeri (mRNA) codificanti in una sequenza specifica. Queste biomolecole sono rilevanti  in quanto le variazioni della loro espressione sono associate a patologie. La loro espressione e funzione altamente specifica consente l'accurata classificazione molecolare per esempio dei tumori, e negli ultimi anni sono stati scoperti e validati circa 2000 miRNA coinvolti nella fisiopatologia tumorale.
Obiettivi del progetto :
-progettazione e sviluppo di una strumentazione originale che accoppi una sorgente ESI e uno spettrometro di massa per produrre fasci molecolari di miRNA e dei loro complessi multiplamente carichi, controllarne la struttura selezionando un particolare stato di carica e studiare le interazioni di legame delle specie;
-caratterizzazione delle sequenze di miRNA modello isolate e la loro interazione con le molecole bersaglio. L’ analisi sarà supportata da studi di Dinamica Molecolare e Machine Learning per la costruzione e utilizzo di un database di specie con stati di carica rappresentativi del miRNA e dei complessi. Questo permetterà di risalire alla composizione e alle strutture di specie sconosciute presenti tramite algoritmi di classificazione e clustering.
-utilizzo e validazione della nuova tecnologia in stretta collaborazione con istituzioni cliniche sul territorio.

Ente Finanziatore: Lazio Innova
Anno di inizio: 2021
Anno Fine: 2023
Bando/Call: Avviso "Gruppi di Ricerca 2020" POR FESR LAZIO
Acronimo: BIODIVERSI
Budget ISM (k€): 147,5
Ruolo ISM: Coordinatore
Referente ISM: Lorenzo Avaldi
Altro personale ISM: Paola Bolognesi, Mattea Carmen Castrovilli, Andrea Morabito, Jacopo Chiarinelli
Laboratorio: Dinamica Molecolare e applicazioni (MDA)

Partner di progetto: Dipartimento di Chimica Università "La Sapienza", Ionvac Process Srl, CINECA (sede di Roma)