Research Center I-Bio

L’unità di ricerca, attivata in risposta al Bando per la creazione e lo sviluppo di unità di ricerca, nell'ambito dei programmi operativi "FESR Competitività Regionale 2007/13" e "FSE Occupazione 2007/13", avviata in data 01 marzo 2013, si occupa della creazione di tecnologie informatiche a servizio della ricerca biologica e medica con approccio open source. Il Research Center i-Bio è il primo polo in Regione Valle d'Aosta e su territorio nazionale a creare una piattaforma Open Source Drug Discovery e si propone di diventare un centro di riferimento nazionale ed europeo sia per il project management in area medicale sia per l'analisi di dati ottenuti da tecnologie high throughput come quelle genomiche, trascrittomiche e proteomiche.

La sede dell’UdR è presso la BioDigitalvalley S.r.l. (BDV, PMI che opera nella biostatistica e bioinformatica e capofila) a Pont Saint Martin ed è composta da due Unità operative chiamate “Cloud Unit” e “Care Unit” che hanno seguito ciascuna un proprio progetto di ricerca, i quali sono stati condotti in parallelo, con un intenso scambio di informazioni tra i due gruppi. Alle attività di ricerca della Cloud Unit hanno partecipato, oltre alla BDV, l'Istituto Superiore Mario Boella (ISMB), centro di ricerca applicata e di innovazione focalizzato sulle Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione. Nella Care Unit hanno collaborato invece la BDV ed il Consorzio Interuniversitario Nazionale per l'Informatica (CINI) che costituisce oggi il principale punto di riferimento della ricerca nazionale nei settori dell’Informatica e dell’Information Technology.

Progetto 1: Sviluppo piattaforma Open Source Drug Development (OSDD)

Il progetto della Cloud Unit ha l'obiettivo di realizzare una piattaforma di Cloud Computing per l'Open Source Drug Development (OSDD). La piattaforma di OSDD ha messo a disposizione dei laboratori biotech un moderno tool di project management in grado di fornire diversi strumenti di condivisone dei dati e social network per coinvolgere altri ricercatori nel proprio studio.

La piattaforma di OSDD, sulla quale è stato caricato e gestito il progetto pilota sullo studio di marcatori genici della malattia di Parkinson, attirando l'interesse di ricercatori nazionali ed internazionali, permette a chi si iscrive di inserire la propria idea progettuale (in ambito biomedico), di richiedere l'aiuto da parte di altri ricercatori su specifici task del progetto, chiedere la verifica e la certificazione del proprio lavoro da parte di un gruppo di referee, condividere in ambiente Open i propri dati sperimentali.

Ciascuno può accedere al portale web e contribuire allo sviluppo di un progetto o suggerire risposte ai quesiti postati sul portale. In questo modo il processo di drug discovery diventa collaborativo e farà aumentare la possibilità di successo.

Progetto 2: Network analysis per lo studio e l'identificazione di nuovi target terapeutici per la malattia di Parkinson

Il progetto della Care Unit prevede la creazione di tecnologie innovative di Information Technology, in ambito bio-medicale, medicale e clinico, che permettano lo studio e la ricerca dei fattori genetici di rischio della malattia di Parkinson (PD). Il progetto ha previsto la creazione di nuovi algoritmi di allineamento di sequenza, di network analysis e di Gene Enrichment Analysis (GEA), capaci di gestire e analizzare i dati generati da strumenti come quelli per il Next Generation Sequencing (NGS) e di ottenere l'identificazione dei fattori genetici implicati nello sviluppo e progressione del PD. La Care Unit si è occupata anche dell'implementazione di nuovi strumenti bioinformatici open source, che sono stati adeguatamente testati.

Attualmente le tecnologie di sequenziamento del DNA e di misura dell'espressione genica (micro-array, proteomica) hanno raggiunto altissime capacità (high throughput) di fornire dati, mentre sono rimaste scarse le capacità informatiche e computazionali di analisi. Quindi la problematica più importante ed ancora irrisolta nel settore biomedico dell'analisi dei dati genomici e trascrittomici è la conversione del dato sperimentale in una scoperta di rilevanza biologica.

Alla termine del progetto sono quindi disponibili:

• uno strumento di conversione formatti dei network comunemente usati. Oltre a convertire i formati di dati tra network, lo strumento permetterà anche la conversione e la raccolta dei dati ottenuti da database esterni;
• uno strumento per l’analisi e la gestione delle reti. La Network Unit svilupperà un nuovo strumento di analisi dei network, con filosofia e basato su strumenti Open source, raccogliendo i risultati dell’analisi topologica dei network per lo studio dei fattori genetici legati alla malattia di Parkinson.