BioPharmaNet, grazie alla sinergia dei dipartimenti farmaceutici di 13 diverse università italiane afferenti al consorzio Tefarco, crea innovazione per il settore farmaceutico nei temi fondamentali del drug discovery, drug delivery, sicurezza, efficacia e strumenti d'indagine dedicati, fabbricazione e qualità dei medicinali.

• Drug Discovery: l'identificazione di nuove molecole attive e del loro meccanismo d'azione applicando tecnologie come la sintesi combinatoria, i sistemi di high-throughput screening, l’ingegnerizzazione cellulare e tissutale.
• Drug Delivery: nuove vie di somministrazione di farmaco volte ad incrementare la partecipazione del malato alla cura (compliance), migliorare l'efficacia, ridurre gli effetti collaterali. Ad esempio: compresse rigonfiabili a geometria innovative, film bioadesivo per somministrazione dermica e transdermica, nano e micro-particelle polimeriche e lipidiche, agglomerati chimerici per somministrazione buccale o orale.
• Fabbricazione e Qualità dei Medicinali (Manufacturing and Quality): sviluppo e convalida di nuove macchine e tecnologie di fabbricazione; applicazione di nuovi concetti di Quality by Design o Process Analytical Technology (PAT).
• Sicurezza, Efficacia e Strumenti d'Indagine Dedicati (Safety, Efficacy and Biomarkers): indicatori di sicurezza da modelli sperimentali o teorici di relazioni struttura-proprietà; elementi marcatori precoci delle azioni farmacologiche e tossicologiche; sviluppo di medicinali con popolazioni di pazienti omogenee per caratteristiche geniche; banche dati di pazienti per la sperimentazione clinica.

Principali attività:

• progettazione e ottimizzazione al computer di composti bioattivi;
• progettazione e sintesi di composti marcati come biomarkers diretti verso uno specifico target biologico;
• progettazione e sintesi di nuovi agenti antitumorali;
• ottimizzazione chimica della reattività di inibitori enzimatici utilizzati come biomarkers, strumenti farmacologici o agenti terapeutici;
• matrici o reservoir, destinati alla via orale o più in genere transmucosale, per rilascio sistemico o localizzato;
• laminati polimerici e formulazioni microemulsive destinati alla via transdermica;
• composti di inclusione con ciclodestrine per somministrazione nasale, polmonare, orale;
• vettori polimerici e carrier colloidali quali liposomi, nanoparticelle lipidiche solide (SLN), microemulsioni per somministrazione parenterale, utili nel direzionamento del farmaco e nella terapia genica;
• coniugati farmaco-polimero per il trasporto di peptidi e proteine.

Competenze coinvolte:

• Consorzio Tefarco, Paolo Colombo

BioPharmaNet sviluppa terapie innovative nella Medicina Rigenerativa a partire da cellule staminali somatiche. L'innovazione nel settore richiede il parallelo sviluppo di attività di ricerca che portino ad una migliore conoscenza della biologia delle staminali e delle tecnologie per la loro espansione, differenziamento, caratterizzazione e conservazione.

Principali attività:

• Nuove Cellule:
  • cellule staminali mesenchimali umane di diversa origine precondizionate mediante stimoli fisici e molecole di sintesi o naturali da utilizzare come sorgente paracrina;
  • isolamento e caratterizzazione di cellule muscolari staminali per lo studio del differenziamento adipocitario;
  • isolamento e caratterizzazione di cellule staminali della superficie oculare, dell'epitelio uretrale e della mucosa orale;
  • isolamento e caratterizzazione di cellule staminali neurali per lo studio del differenziamento neurale e oligodendrogliale.
• Dispositivi impiantabili:
  • sviluppo di dispositivi, anche nanostrutturati, combinati a cellule-reservoir per impianto nel sistema nervoso e cardiovascolare (da sviluppare anche in ambiente GLP/GMP).
• Terapia genica e cellulare:
  • sviluppo di protocolli di terapia genica e farmacologica per il trattamento di cellule staminali e progenitori eritroidi da pazienti affetti da emoglobinopatie;
  • isolamento di precursori cellulari di osteoclasti e studio del differenziamento e dell'induzione di apoptosi in forme osteopeniche (osteoporosi, artrite reumatoide e forme di metastasi ossea di carcinomi mammari, osteosarcomi e mielomi;
  • sviluppo di protocolli di terapia cellulare per la rigenerazione di diversi epiteli di rivestimento mediante coltura di cellule staminali epiteliali;
  • sviluppo di protocolli di terapia genica di malattie genetiche della pelle e della cornea mediante cellule staminali epiteliali geneticamente modificate
  • sviluppo di protocolli di terapia cellulare per la protezione e la riparazione del sistema nervoso;
  • sviluppo di protocolli di terapia cellulare per la protezione e la riparazione del sistema cardiovascolare.

Competenze coinvolte:

• Laura Calzà, Università di Bologna – cellule mesenchimali umane, neurali, gliali, staminali neurali, dispositivi misti impiantabili e non
• Carlo Ventura, Università di Bologna - cardiomiociti, cellule mesenchimali umane, dispositivi impiantabili (GMP)
• Michele De Luca, Università di Modena Reggio Emilia – epitelio, cornea, congiuntiva, mucosa orale (GMP)
• Paolo Pinton, Università di Ferrara – adipociti, miociti
• Roberto Gambari, Università di Ferrara – progenitori eritroidi, emoglobinopatie, osteociti

BioPharmaNet è impegnata in attività di ricerca bioinformatica e nel settore e-Health, con sviluppo di applicazioni IT per la gestione ed analisi delle informazioni cliniche o derivanti da screening genetico.

Principali attività:

• modelli concettuali e strumenti informatici per il trattamento dell'informazione clinica;
• standard informativi e metodologie di analisi per informazioni cliniche correlabili ad informazioni genetiche (in particolare HL7 v3 dominio "clinical genomics");
• strumenti di analisi statistica ed ontologica delle informazioni derivanti da screening genetici;
• tecnologie innovative a supporto dell'erogazione di servizi sanitari;
• strumenti a supporto dell'automazione dei processi organizzativi e dell'erogazione di servizi ospedalieri e di laboratorio;
• misure di sicurezza e protezione per il trattamento di dati personali sensibili in forma elettronica, anche su rete pubblica.

Competenze coinvolte:

• Istituto Ortopedico Rizzoli, Luca Sangiorgi - modelli per la gestione di dati clinici, genetici e di imaging
• Stefano Volinia, Università di Ferrara - analisi statistica di dati genetici
• Laura Calzà, Università di Bologna – modelli per strumenti di gestione di un laboratorio
• Sergio Ferrari, Università di Modena e Reggio Emilia – Genomica e Bioinformatica
• NSI - NIER Soluzioni Informatiche srl , Giuseppe Frangiamone - sviluppo software e sicurezza dati personali sensibili
• Elda Rossi, CINECA - archivi e strumenti di elaborazione per dati di grandi dimensioni

BioPharmaNet svolge attività di ricerca come indagine genomica e post-genomica, sviluppo di terapie innovative con proteine ingegnerizzate, vettori virali, oligonucleotidi ed analoghi. Tali tecnologie sono applicabili in oncologia, neurologia, patologie diffuse come quelle correlate all'invecchiamento, patologie di interesse regionale (β talassemia), screening di sostanze con potenziale terapeutico o tossico.

Principali attività:

• identificazione di marcatori prognostici di progressione maligna di diversi tumori umani sfruttando Gene-Card a RNA;
• sviluppo kit diagnostici e prognostici basati su analisi high throughput con microarrays sia dell'espressione genica che di quella di micro-RNAs nell'ambito di patologie tumorali;
• sviluppo di kits diagnostici e prognostici basati su analisi high-throughput di genotipizzazione mediante Microarrays;
• sviluppo di nuovi protocolli diagnostici e terapeutici basati su molecole di DNA ed analoghi strutturali (PNA-DNA) dotati di attività biologica;
• generazione di linee cellulari contenenti sistemi di geni reporter del neuroblastoma per lo screening di composti chimici in grado di bloccarne selettivamente l’espressione;
• utilizzo di cellule staminali embrionali per lo sviluppo di piattaforme per lo screening di farmaci e sostanze ("stem-wells");
• sviluppo di biosensori innovativi (basati su sonde proteiche quali GFP, luciferasi ed equorina) sia per l’individuazione di molecole di interesse farmaceutico che per la valutazione della tossicità ambientale.

Competenze coinvolte:

• Laura Calzà, Università di Bologna - stem-wells
• Giuliano Della Valle, Università di Bologna – Gene-Card, geni reporter
• Sergio Ferrari, Università di Modena e Reggio Emilia – microarrays, micro-RNAs
• Claudio Franceschi, Università di Bologna - immunologia e genetica della longevità
• Roberto Gambari, Università di Ferrara – PNA-DNA
• Paolo Pinton, Università di Ferrara – GFP, luciferasi ed equorina
• Stefano Volinia, Università di Ferrara - microarrays

La medicina traslazionale consente il trasferimento diretto alla clinica dei risultati della ricerca. Integra i risultati delle scienze di base con lo studio di nuovi farmaci, nuovi sviluppi clinici ed approcci terapeutici per fornire soluzioni personalizzate per il paziente.

Principali attività:

• studi di sicurezza ed efficacia per terapie innovative di malattie degenerative dei sistemi nervoso e cardiovascolare e malattie età-correlate multifattoriali (morbo di Parkinson, abuso di alcool e cannabis, sclerosi multipla, demenza d'Alzheimer, demenza vascolare, atassia, dolore acuto e cronico);
• testing per nuove molecole, proteine ingegnerizzate, biosensori cellulari, oligonucleotidi, vettori virali, cellule e dispositivi, anche nanostrutturati, combinati a cellule-reservoir, su sistemi ottimizzati in vitro e in vivo;
• nuove strategie di veicolazione di farmaci in modelli animali;
• soluzioni ad hoc per la rapida progressione da test in vitro a prova pilota e finale su animale di piccola e grossa taglia;
• nuovi modelli per test di sicurezza ed efficacia di dispositivi biomedicali che impiegano energie fisiche (radiofrequenze, laser, campi elettromagnetici, ecc);
• nuovi modelli cellulari per lo studio di patologie mitocondriali.

Competenze coinvolte:

• Luciana Giardino, Università di Bologna - sclerosi multipla, demenza d'Alzheimer, demenza vascolare, atassia, dolore acuto e cronico
• Sergio Tanganelli, Università di Ferrara – morbo di Parkinson, abuso di alcool e cannabis
• Carlo Ventura, Università di Bologna - patologie cardiovascolari
• Roberto Gambari, Università di Ferrara - emoglobinopatie, malattie osteopeniche
• Paolo Pinton, Università di Ferrara – biosensori cellulari, mitocondri
• Alessandra Scagliarini, Università di Bologna - farmaci antivirali