Area Oncologica

( Prof.ssa Lucia Altucci, Prof. Michele Caraglia )

Oncologia e Medicina di precisione (Prof. Michele Caraglia)

Il laboratorio di Oncologia Molecolare e di Precisione, coordinato dal professore Michele Caraglia e gestito dalla dottoressa Marianna Scrima, incentra la sua attività di ricerca sulla caratterizzazione di signature di miRNA circolanti, con lo scopo di suggerire nuovi approcci diagnostici e terapeutici. L’obiettivo principale è quello di determinare una signature di miRNA circolanti con nanosensori innovativi, per la determinazione diagnostica e prognostica del carcinoma squamoso della laringe e dei tumori del distretto cervico-facciale in genere. Tale nuova tecnologia sarà applicabile per qualsiasi altra neoplasia di cui siano note signatures di miRNA circolanti, da determinare in tempo reale nel sangue dei pazienti, attraverso un dispositivo nanotecnologico facile da utilizzare direttamente al point of care (al letto del paziente), senza necessità di complicate procedure laboratoristiche. Il ruolo biologico di tali miRNA nelle neoplasie umane è anche studiato allo scopo di individuare nuove strategie terapeutiche, basate sulla regolazione dell’espressione di miRNA in cellule tumorali, attraverso l’impiego di approcci nanotecnologici. Il laboratorio è anche in grado di effettuare caratterizzazione genotipica in next generation sequencing (NGS) di tumori umani, come carcinoma del colon-retto, mammella, vescica, polmone ed epatocarcinoma. Tali caratteristiche molecolari sono utili a comprendere i meccanismi biologici che ne guidano lo sviluppo e che ne determinano la risposta ai trattamenti.

Parallelamente è in corso la caratterizzazione di espressione genica delle singole cellule tumorali, attraverso tecniche di single cell (nuclei) RNA sequencing (nell’ambito della tematica dei tumori squamosi del distretto cervico-facciale) e la determinazione dell’impatto prognostico e predittivo di risposte delle singole signature genetiche cellulari. Tale progetto permetterà di individuare nuovi marcatori specifici tumorali che possono essere utili alla definizione diagnostica e prognostica e la determinazione della componente nel microambiente tumorale che influenza il decorso clinico della neoplasia. Tali informazioni sono importanti per predire anche la risposta dei pazienti alla immunoterapia e per individuare nuovi bersagli terapeutici. Tali studi sono affiancati dalla caratterizzazione della espressione genica della neoplasia da tessuti inclusi in paraffina degli stessi pazienti e di una coorte di pazienti corredata da tutte le informazioni cliniche e patologiche (Dr.ssa Federica Melisi, Dr.ssa Alessia Maria Cossu, Dr. Marco Bocchetti).

Un altro progetto è attualmente in corso, in collaborazione con il laboratorio di Bioinformatica di Biogem. Tale progetto ha come fine l’identificazione del DNA tumorale frammentato circolante e della metilazione di regioni di DNA tumorale circolante da plasma di pazienti affetti da diverse neoplasie (colon, mammella, melanoma, polmone, tumori testa-collo, vescica) allo scopo di determinare signatures capaci di diagnosticare precocemente la neoplasia e di predire la sopravvivenza e la risposta ai trattamenti. Il disegno di un algoritmo bioinformatico permetterà di predire la presenza della neoplasia, il tessuto primario di origine e le caratteristiche prognostiche. 
Infine, in collaborazione con il laboratorio di Nefrologia Traslazionale di Biogem, è in corso uno studio sulla caratterizzazione di miRNA circolanti in siero di pazienti nefro-trapiantati che sviluppano neoplasie post-trapianto, allo scopo di identificare una signature  predittiva (Dr.ssa Piera Grisolia, Dr.ssa Cinzia Graziano, Dr.ssa Clara Iannarone).

Altri progetti in corso sono i seguenti:

• Studio degli effetti dell’ipossia sulle caratteristiche genotipiche ed epigenetiche del mesotelioma umano (Dr. Marco Bocchetti, Dr.ssa Cinzia Graziano).
• Caratterizzazione genotipica del melanoma sottile: impatto su prognosi e predizione di risposta (Dr.ssa Federica Melisi, dr.ssa Lucia Pasquale).
• Studio del cross-talk tra micro-RNA e long non coding RNA nell’epatocarcinoma umano (Dr. Marco Bocchetti).
• Caratterizzazione degli effetti della radioterapia sull’espressione genica in cellule di glioblastoma (Dr.ssa Federica Melisi, dr.ssa Lucia Pasquale).
• Studio della suscettibilità genetica alla cachessia neoplastica (Dr.ssa Lucia Pasquale).
• Studio della suscettibilità genetica ed epigenetica alla infezione da SARS-Cov-2 (Dr.ssa Alessia Maria Cossu, Dr.ssa Clara Iannarone).

Tecnologie utilizzate/sviluppate

Il laboratorio di Oncologia Molecolare e di Precisione è provvisto di attrezzature per la biologia molecolare e cellulare. In particolare, dispone di: camere sterili per colture cellulari con dispositivi di sicurezza per la manipolazione di ceppi virali; microscopio confocale in luce bianca e a fluorescenza, dotato di una camera CCD, FACS; attrezzature per il sequenziamento genico di Next Generation Sequencing(PGM, Ion GeneStudio™ S5 System, Illumina Next 550), QuantStudio 7 Flex Real-Time; RT-PCR apparati (Pyromax e Therascreen); FACS cell sorter BD per l’isolamento e raccolta si singole cellule, basate sulle loro caratteristiche fenotipiche.

Servizi offerti

Il laboratorio si propone di offrire la caratterizzazione genotipica dei carcinomi al colon-retto e alla mammella di campioni di pazienti affetti da tali patologie, così da sviluppare una rete collaborativa tra i principali presidi universitari e ospedalieri della Campania. L’analisi, grazie a un tool bioinformatico che ottimizza e semplifica l’annotazione dei dati di sequenza, ottenuti mediante la valutazione di parametri di quality score e frequenza, consentirebbe di sviluppare una medicina personalizzata. In questo modo si potrebbero sviluppare trattamenti terapeutici basati sulle caratteristiche di ogni paziente, con la combinazione giusta di farmaci (in base al proprio profilo genetico e quello della malattia), nella dose appropriata e al momento adeguato.

Epigenetica (Prof.ssa Lucia Altucci e Prof. Vincenzo Carafa)

Il gruppo di epigenetica medica studia il ruolo delle alterazioni epigenomiche e delle modifiche epigenetiche, anche a livello della singola cellula, nelle patologie umane, con un focus su leucemie e tumori solidi, patologie degenerative,cardiovascolari e del metabolismo. L'individuazione di biomarcatori epigenetici permette di sviluppare nuovi bersagli terapeutici e targets diagnostici e prognostici. Il gruppo si propone attività traslazionali, fra cui l’identificazione e la caratterizzazione di epimutazioni, e lo sviluppo di metodi diagnostici e prognostici per l’individuazione della malattia e della risposta ai trattamenti. Il gruppo si concentra anche su attività di drug discovery, per individuare e caratterizzare trattamenti innovativi, basati sull’uso di nuove molecole che hanno come bersaglio la cromatina.

LINEE SPECIFICHE DI RICERCA

1. Caratterizzazione del ruolo delle sirtuine (e modulatori) nello sviluppo e nelle patologie umane.
2. Identificazione e caratterizzazione del ruolo delle acetiltransferasi di classe B nei tumori.
3. Caratterizzazione delle alterazioni epigenomiche nelle leucemie con metodi di bioinformatica
4. Caratterizzazione delle alterazioni epigenomiche nel cancro del colon-retto, con metodi di bioinformatica
5. Identificazione e caratterizzazione del ruolo delle microvescicole nella comunicazione cellulare e nelle patologie umane, come i tumori.
6. Uso delle alterazioni dei pathwaysmetabolici per lo sviluppo di strategie terapeutiche innovative.
7. Approcci epigenetici innovativi per l’identificazione di strategie terapeutiche contro SARS-Cov-2.

Pubblicazioni degli ultimi tre anni con primo, ultimo e/o autore corrispondente

2023

1.     Martino S, Tammaro C, Misso G, Falco M, Scrima M, Bocchetti M, Rea I, De Stefano L, Caraglia M. microRNA Detection via Nanostructured Biochips for Early Cancer Diagnostics. Int J Mol Sci. 2023 Apr 24;24(9):7762. doi: 10.3390/ijms24097762. 

2.     Bocchetti M, Ferraro MG, Melisi F, Grisolia P, Scrima M, Cossu AM, Yau TO. Overview of current detection methods and microRNA potential in Clostridioides difficile infection screening. World J Gastroenterol. 2023 Jun 14;29(22):3385-3399. doi: 10.3748/wjg.v29.i22.3385.

2024

1.     Luce A, Abate M, Scognamiglio G, Montella M, Iervolino D, Campione S, Di Mauro A, Sepe O, Gigantino V, Tathode MS, Ferrara G, Monaco R, De Dominicis G, Misso G, Gentile V, Franco R, Zappavigna S, Caraglia M. Immune cell infiltration and inflammatory landscape in primary brain tumours. J Transl Med. 2024 May 30;22(1):521. doi: 10.1186/s12967-024-05309-1. 

2.     Cossu AM, Melisi F, Noviello TMR, Pasquale LS, Grisolia P, Reale C, Bocchetti M, Falco M, Tammaro C, Accardo N, Longo F, Allosso S, Mesolella M, Addeo R, Perri F, Ottaiano A, Ricciardiello F, Amler E, Ambrosino C, Misso G, Ceccarelli M, Caraglia M, Scrima M. MiR-449a antagonizes EMT through IL-6-mediated trans-signaling in laryngeal squamous cancer. Mol Ther Nucleic Acids. 2024 Feb 6;35(1):102140. doi: 10.1016/j.omtn.2024.102140.

3.     Bocchetti M, Luce A, Iannarone C, Pasquale LS, Falco M, Tammaro C, Abate M, Ferraro MG, Addeo R, Ricciardiello F, Motta G, De Stefano L, Caraglia F, Ceccarelli A, Zappavigna S, Scrima M, Cossu AM, Caraglia M, Misso G. Exosomes multiplex profiling, a promising strategy for early diagnosis of laryngeal cancer. J Transl Med. 2024 Jun 20;22(1):582. doi: 10.1186/s12967-024-05396-0. 

4.     Ottaiano A, Santorsola M, Ianniello M, Ceccarelli A, Casillo M, Sabbatino F, Petrillo N, Cascella M, Caraglia F, Picone C, Perri F, Sirica R, Zappavigna S, Nasti G, Savarese G, Caraglia M. Predictive significance of FGFR4 p.G388R polymorphism in metastatic colorectal cancer patients receiving trifluridine/tipiracil (TAS-102) treatment. J Transl Med. 2024 Apr 22;22(1):379. doi: 10.1186/s12967-024-05184-w. 

5.     Bocchetti M, Misso G, Zappavigna S, Scrima M, Caraglia M, Pentimalli F, Cossu AM. Advancing prognostic understanding in hepatocellular carcinoma through the integration of genomic instability and lncRNA signatures: GILncSig model. World J Gastrointest Surg. 2024 Sep 27;16(9):2774-2777. doi: 10.4240/wjgs.v16.i9.2774.

6.     Falco M, Tammaro C, Cossu AM, Takeuchi T, Tufano R, Ceccarelli M, Scafuro G, Zappavigna S, Grimaldi A, Scrima M, Ottaiano A, Savarese G, Fico A, Mesolella M, Fasano M, Motta G, Massimilla EA, Addeo R, Ricciardiello F, Caraglia M, Misso G. Identification and bioinformatic characterization of a serum miRNA signature for early detection of laryngeal squamous cell carcinoma. J Transl Med. 2024 Jul 10;22(1):647. doi: 10.1186/s12967-024-05385-3.

7.     Grisolia P, Tufano R, Iannarone C, De Falco A, Carlino F, Graziano C, Addeo R, Scrima M, Caraglia F, Ceccarelli A, Nuzzo PV, Cossu AM, Forte S, Giuffrida R, Orditura M, Caraglia M, Ceccarelli M. Differential methylation of circulating free DNA assessed through cfMeDiP as a new tool for breast cancer diagnosis and detection of BRCA1/2 mutation. J Transl Med. 2024 Oct 15;22(1):938. doi: 10.1186/s12967-024-05734-2.

8.     Abate M, Porru M, Campani V, Leonetti C, Nele V, Di Paola R, De Martino M, Russo M, Tathode M, Cossu AM, Bocchetti M, Angelillo A, Ianniello M, Petrillo N, Savarese G, Monica RD, Chiariotti L, Addeo R, Caraglia M, De Rosa G, Zappavigna S. Self-assembling nanoparticles for delivery of miR-603 and miR-221 in glioblastoma as a new strategy to overcome resistance to temozolomide. J Control Release. 2025 Jan 10;377:458-469. doi: 10.1016/j.jconrel.2024.11.039. 

9.     Di Mauro A, Santorsola M, Savarese G, Sirica R, Ianniello M, Cossu AM, Ceccarelli A, Sabbatino F, Bocchetti M, Carratù AC, Pentimalli F, Ferrara G, Nasti G, Caraglia M, Ottaiano A. High tumor mutational burden assessed through next-generation sequencing predicts favorable survival in microsatellite stable metastatic colon cancer patients. J Transl Med. 2024 Dec 5;22(1):1107. doi: 10.1186/s12967-024-05927-9. Erratum in: J Transl Med. 2025 Jan 8;23(1):28. doi: 10.1186/s12967-024-05971-5. 

2025

1.     Martino S, Yilmaz D, Tammaro C, Misso G, Esposito A, Falco M, Cossu AM, Lombardi A, Amler E, Divin R, Giannetti A, Scrima M, Dardano P, De Stefano L, Rea I, De Luca AC, Caraglia M. Flexible 3D nanofiber-based SERS biosensor for detection of miRNA-223-3p in early Laryngeal Cancer diagnosis. Talanta. 2025 Apr 1;285:127293. doi: 10.1016/j.talanta.2024.127293. 

2.     Abate M, Porru M, Campani V, Leonetti C, Nele V, Di Paola R, De Martino M, Russo M, Tathode M, Cossu AM, Bocchetti M, Angelillo A, Ianniello M, Petrillo N, Savarese G, Monica RD, Chiariotti L, Addeo R, Caraglia M, De Rosa G, Zappavigna S. Self-assembling nanoparticles for delivery of miR-603 and miR-221 in glioblastoma as a new strategy to overcome resistance to temozolomide. J Control Release. 2025 Jan 10;377:458-469. doi: 10.1016/j.jconrel.2024.11.039. 

3.     Simeoni M, Tufano R, Grandinetti V, Cossu AM, Alfieri C, Pollastro R, Calcutta A, Scrima M, Bocchetti M, Zappavigna S, Simeone I, Grandaliano G, Capasso A, Messa P, Castellano G, Mella A, Biancone L, Ceccarelli M, Caraglia M, La Manna G, Capasso G, Citterio F. MicroRNA signatures of cancer risk in kidney transplant patients: insights from the COMETA study. J Transl Med. 2025 Oct 3;23(1):1053. doi: 10.1186/s12967-025-07030-z.

4.     Ianniello M, Ottaiano A, Bocchetti M, Ruggiero R, Santorsola M, Sirica R, Caraglia F, Ceccarelli A, Toscano E, Picone C, Ciappina G, Cossu AM, Petrillo N, Fico A, Circelli L, Sabbatino F, Barone A, Sperlongano R, Berretta M, Caraglia M, Savarese G. Tumor mutational burden modulates the prognostic effect of RAS mutations in metastatic colon cancer: mechanistic insights and genotype-phenotype correlations. J Transl Med. 2025 Nov 5;23(1):1226. doi: 10.1186/s12967-025-07273-w. 

5.     Cossu AM, Pace S, Bruno F, Abbatiello L, Cerchia C, Falbo E, Muñoz Ramírez AC, Kretzer C, Miek L, Troisi F, Gerstmeier J, Ambrosino P, Zappavigna S, La Vecchia A, Werz O, Caraglia M, Filosa R. Evaluation of molecular mechanisms of (Z)-3-(pentadec-10'-enyl)-catechol (litreol) and synthetic derivatives as inhibitors of human leukotriene biosynthesis. Redox Biol. 2025 Nov;87:103880. doi: 10.1016/j.redox.2025.103880.

6.     Caputo C, Lombardi A, Vicario M, Cautela D, Addeo R, Melisi F, Grimaldi A, Necas A, Amler E, Sperlongano R, Caraglia M. Early phase development of PI3kinase inhibitors for anticancer therapies. Expert Opin Investig Drugs. 2025 Nov;34(11):905-920. doi: 10.1080/13543784.2025.2582080. 

7.     Capuozzo M, Picone C, Sabbatino F, Santorsola M, Caraglia F, Iervolino D, Sirica R, Gualillo O, Di Mauro G, Castiello R, Ianniello M, Cossu AM, Nebbioso A, Altucci L, Izzo F, Patrone R, Belli A, Berretta M, Cascella M, Perri F, Carratù AC, Nasti G, Di Maio M, Giordano A, Savarese G, Caraglia M, Ottaiano A. Genetic, Epidemiological, Clinical, and Therapeutic Trajectories in Colon and Rectal Cancers. Cancers (Basel). 2025 Oct 27;17(21):3438. doi: 10.3390/cancers17213438. 

EPIGENETICA

2023

1.     Chianese U, Papulino C, Ali A, Ciardiello F, Cappabianca S, Altucci L, Carafa V, Benedetti R. FASN multi-omic characterization reveals metabolic heterogeneity in pancreatic and prostate adenocarcinoma. J Transl Med. 2023 Jan 17;21(1):32. doi: 10.1186/s12967-023-03874-5. 

2.     Capone V, Della Torre L, Carannante D, Babaei M, Altucci L, Benedetti R, Carafa V. HAT1: Landscape of Biological Function and Role in Cancer. Cells. 2023 Apr 2;12(7):1075. doi: 10.3390/cells12071075. 

3.     Montella L, Cuomo M, Del Gaudio N, Buonaiuto M, Costabile D, Visconti R, Di Risi T, Vinciguerra R, Trio F, Ferraro S, Bove G, Facchini G, Altucci L, Chiariotti L, Della Monica R. Epigenetic alterations in glioblastomas: Diagnostic, prognostic and therapeutic relevance. Int J Cancer. 2023 Aug 1;153(3):476-488. doi: 10.1002/ijc.34381. 

4.     Bove G, Amin S, Babaei M, Benedetti R, Nebbioso A, Altucci L, Del Gaudio N. Interplay between m6 A epitranscriptome and epigenome in cancer: current knowledge and therapeutic perspectives. Int J Cancer. 2023 Aug 1;153(3):464-475. doi: 10.1002/ijc.34378.

5.     Chianese U, Papulino C, Megchelenbrink W, Tambaro FP, Ciardiello F, Benedetti R, Altucci L. Epigenomic machinery regulating pediatric AML: Clonal expansion mechanisms, therapies, and future perspectives. Semin Cancer Biol. 2023 Jul;92:84-101. doi: 10.1016/j.semcancer.2023.03.009. 

6.     Varghese B, Chianese U, Capasso L, Sian V, Bontempo P, Conte M, Benedetti R, Altucci L, Carafa V, Nebbioso A. SIRT1 activation promotes energy homeostasis and reprograms liver cancer metabolism. J Transl Med. 2023 Sep 15;21(1):627. doi: 10.1186/s12967-023-04440-9. 

7.     Sgueglia G, Longobardi S, Valerio D, Campitiello MR, Colacurci N, Di Pietro C, Battaglia R, D'Hooghe T, Altucci L, Dell'Aversana C. The impact of epigenetic landscape on ovarian cells in infertile older women undergoing IVF procedures. Clin Epigenetics. 2023 May 4;15(1):76. doi: 10.1186/s13148-023-01490-0.

8.     Conte M, Di Mauro A, Capasso L, Montella L, De Simone M, Nebbioso A, Altucci L. Targeting HDAC2-Mediated Immune Regulation to Overcome Therapeutic Resistance in Mutant Colorectal Cancer. Cancers (Basel). 2023 Mar 24;15(7):1960. doi: 10.3390/cancers15071960. 

2024

1.     Bove G, Del Gaudio N, Altucci L. Epitranscriptomics and epigenetics: two sides of the same coin? Clin Epigenetics. 2024 Sep 3;16(1):121. doi: 10.1186/s13148-024-01729-4.

2.     Della Torre L, Beato A, Capone V, Carannante D, Verrilli G, Favale G, Del Gaudio N, Megchelenbrink WL, Benedetti R, Altucci L, Carafa V. Involvement of regulated cell deaths in aging and age-related pathologies. Ageing Res Rev. 2024 Mar;95:102251. doi: 10.1016/j.arr.2024.102251. 

3.     Papulino C, Benedetti R, Altucci L. Harnessing normalcy: The potential of healthy tissue for patient outcomes. Int J Cancer. 2024 Nov 1;155(9):1531-1532. doi: 10.1002/ijc.35083. 

4.     Favale G, Donnarumma F, Capone V, Della Torre L, Beato A, Carannante D, Verrilli G, Nawaz A, Grimaldi F, De Simone MC, Del Gaudio N, Megchelenbrink WL, Caraglia M, Benedetti R, Altucci L, Carafa V. Deregulation of New Cell Death Mechanisms in Leukemia. Cancers (Basel). 2024 Apr 25;16(9):1657. doi: 10.3390/cancers16091657. 

5.     Wahab MA, Del Gaudio N, Gargiulo B, Quagliariello V, Maurea N, Nebbioso A, Altucci L, Conte M. Exploring the Role of CBX3 as a Potential Therapeutic Target in Lung Cancer. Cancers (Basel). 2024 Aug 30;16(17):3026. doi: 10.3390/cancers16173026. 

6.     Benedetti R, Altucci L. Phase separation rewires chromatin in breast cancer. Nat Cancer. 2024 Nov;5(11):1602-1604. doi: 10.1038/s43018-024-00843-9.

7.     Bove G, Crepaldi M, Amin S, et al. The m6A-independent role of epitranscriptomic factors in cancer. Int J Cancer. 2024; 155(10): 1705-1713. doi:10.1002/ijc.35067

2025

1.     Bove G, Babaei M, Bueno-Costa A, Amin S, Simonelli N, Benedetti R, Dell'Aversana C, Conte M, Montella L, Summa V, Brindisi M, Del Sorbo MR, Crepaldi M, Favale G, Profitos-Peleja N, Carafa V, Roué G, Ciardiello F, Capuano A, Stunnenberg HG, Megchelenbrink WL, Nebbioso A, Esteller M, Altucci L, Del Gaudio N. METTL16-mediated inhibition of MXD4 promotes leukemia through activation of the MYC-MAX axis. Oncogene. 2025 Nov;44(43):4159-4172. doi: 10.1038/s41388-025-03563-1.

2.     Papulino C, Crepaldi M, Favale G, Del Gaudio N, Benedetti R, Nebbioso A, Grieco M, Malavolta M, Sabbatinelli J, Capuano A, Martinelli E, Martini G, Nardone V, Cappabianca S, Ambrosino C, Paolisso G, Altucci L, Carafa V. "Aging and epigenetic implications in radiotherapy: The promise of BNCT". Ageing Res Rev. 2025 Aug;110:102786. doi: 10.1016/j.arr.2025.102786. 

3.     Massaro C, Sgueglia G, Muro A, Pieragostino D, Lanuti P, Cufaro MC, Giorgio C, D'Agostino E, Torre LD, Baglio SR, Pirozzi M, De Simone M, Altucci L, Dell'Aversana C. Vorinostat impairs the cancer-driving potential of leukemia-secreted extracellular vesicles. J Transl Med. 2025 Apr 10;23(1):421. doi: 10.1186/s12967-025-06361-1. 

4.     Noreen S, Simonelli N, Benedetti R, Carafa V, Grieco M, Ambrosino C, Dell'Aversana C, Nebbioso A, Conte M, Del Gaudio N, Altucci L. Unravelling the impact of the chromobox proteins in human cancers. Cell Death Dis. 2025 Apr 2;16(1):238. doi: 10.1038/s41419-025-07585-1.

5.     Sarno F, Conte M, Muro A, Dell'Aversana C, Sgueglia G, Carafa V, Del Gaudio N, Nebbioso A, Altucci L. Lysine demethylase (KDM) inhibitors for the treatment of cancer: a patent review (2015-present). Expert Opin Ther Pat. 2026 Jan;36(1):65-89. doi: 10.1080/13543776.2025.2600945. 

6.     Bove, G., Babaei, M., Bueno-Costa, A. et al. METTL16-mediated inhibition of MXD4 promotes leukemia through activation of the MYC-MAX axis. Oncogene 44, 4159–4172 (2025). https://doi.org/10.1038/s41388-025-03563-1