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Dipartimento di Ricerca Ambiente e Salute

Responsabili
Emilio
Benfenati
Ricercatore
Dipartimento di Ricerca Ambiente e Salute
emilio.benfenati@marionegri.it
Personale
Deborah
Merlin
Assistente
Dipartimento di Ricerca Ambiente e Salute
deborah.merlin@marionegri.it
Senior Advisor
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Il Dipartimento di Ambiente e Salute si occupa di identificare e prevenire l'effetto negativo dei fattori ambientali sulla salute.

In particolare si dedica a identificare l'esposizione della popolazione alle sostanze chimiche e a valutarne il rischio utilizzando studi di tossicità in silico e in vitro, tecniche analitiche di spettrometria di massa e di epidemiologia.

Si valutano gli effetti della presenza di contaminati emergenti, in particolare farmaci, nell'ambiente e si utilizza l’analisi delle acque reflue urbane come metodo di valutazione del consumo di sostanze nella popolazione (droghe d’abuso, farmaci) e dell’esposizione a contaminati ambientali e dei cibi.

Il dipartimento si conferma all’avanguardia nello sviluppo di metodiche innovative per la valutazione degli effetti delle sostanze attraverso approcci che non richiedono l’uso di esperimenti sull’animale.

Ha sviluppato un software che aiuta nella valutazione degli effetti avversi e di interesse ambientale. Questo software, chiamato VEGA, è disponibile gratuitamente dal sito www.vegahub.eu, ed è stato utilizzato dall’Agenzia Europea per le Sostanze Chimiche (ECHA) per valutare le sostanze registrate, al fine della loro assegnazione in possibili liste di attenzione. Il software è anche menzionato in linee guida dell’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA), ed è presente nel sistema informatico per le sostanze chimiche dell’Associazione delle Industrie Chimiche Europee (CEFIC).

SEDE: Milano

Obiettivi

  • Identificare, misurare e prevenire l'impatto di fattori ambientali sulla salute, in particolare l'esposizione a fumo di tabacco, sostanze chimiche, alcool e stili di vita, incluso il ruolo dei nutrienti come fattori di rischio per lo sviluppo di malattie croniche, quali malattie cardiovascolari, diabete e obesità
  • Studiare i meccanismi molecolari alla base di malattie umane attraverso l’identificazione di alterazioni del proteoma e del metaboloma indotte da stati patologici
  • Sviluppare modelli in silico e in vitro per la valutazione del rischio tossicologico e decotossicologico delle sostanze chimiche
  • Applicare l'approccio  “epidemiologia delle acque reflue” (Wastewater-Based Epidemiology), per identificare abitudini potenzialmente pericolose per la salute umana quali il consumo di droghe d'abuso, nicotina, alcool, e farmaci nella popolazione misurando specifici marcatori metabolici nelle acque di scarico urbane
  • Sviluppare tecniche avanzate di spettrometria di massa (imaging) per studiare la penetrazione di farmaci antitumorali negli xenotrapianti di tumori
  • Sviluppare nuove applicazioni dell’“epidemiologia delle acque reflue” per studiare indici dello stato di salute della popolazione quali la diffusione del virus SARS-CoV-2 e di resistenza agli antibiotici e valutare l’esposizione della popolazione a contaminanti del cibo ed ambientali
  • Studiare il destino ambientale di inquinanti emergenti (farmaci, prodotti per la cura personale, disinfettanti, plasticizzanti, perfluorati, prodotti industriali) in matrici acquose come acque reflue, di superficie e di falda, e matrici solide come fanghi di depurazione, letame, suoli e biota al fine di identificare potenziali rischi per la salute umana e supportare gli interventi legislativi

Approcci METODOLOGICI

  • Studi di proteomica basati sull’utilizzo combinato di tecniche biochimiche, di spettrometria di massa e strumenti bioinformatici
  • Valutazione del rischio ecotossicologico di pesticidi
  • Tecniche di estrazione, purificazione e analisi chimica di campioni biologici e matrici acquose
  • Tecniche dispettrometria di massa per cromatografia liquida (strumentazione tandem con tripli quadrupoli, strumenti ad alta risoluzione Orbitrap, Q-TOF, Q Exactive)
  • Modelli per la valutazione dell’esposizione a inquinanti e per le relazioni dose-effetto
  • Tecniche di statistica multivariata per l’identificazione dell’origine degli inquinanti
  • Revisioni sistematiche della letteratura e tecniche meta-analitiche per la valutazione della qualità dell’evidenza scientifica
  • Metodi di prioritizzazione dei contaminanti
  • Sviluppo di modelli in silico per la valutazione del rischio tossicologico e decotossicologico delle sostanze chimiche
  • Sviluppo di approcci strumentali per una classificazione rapida, obiettiva dei tessuti
  • Sviluppo di tecniche di imaging MS per studi quantitativi di distribuzione di farmaci /metaboliti nei tessuti biologici
  • Sviluppo, applicazione e integrazione di diverse tipologie di dati-omici (proteomica, metabolomica) come approccio multiscala per una visione integrata dello stato funzionale di una cellula o di un stato patologico nell'uomo
  • Sviluppo di approcci di epidemiologia delle acque reflue per studiare diversi fattori legati alla salute umana
Risultati
  • Sviluppo di metodologie per stimare il consumo di sostanze (droghe d’abuso, farmaci, alcool, nicotina) nella popolazione e valutare l’esposizione della popolazione a contaminati ambientali (pesticidi) e dei cibi (micotossine) mediante analisi dei reflui urbani
  • Definizione del rapporto tra inquinamento atmosferico e utilizzo di farmaci broncodilatatori
  • Sviluppo di algoritmi per la predizione della tossicità dei composti chimici ora utilizzati dalle principali autorità regolatorie
  • Sviluppo di metodiche per la riduzione dell’impatto dell’inquinamento, associato all’emissione di nanoparticolato
  • Mitigazione degli effetti tossici dei prodotti cosmetici, introducendo ingredienti più sicuri
  • Strategie di sostituzione delle sostanze perfluorurate inquinanti
Progetti in corso


PARC – Partnership for the Assessment of Risks from Chemicals.

Ente Finanziatore: Commissione Europea

Area di Ricerca: Modellazione in silico di effetti tossici, monitoraggio reflui e valutazione del rischio

sOFT-ERA - Strengthen OpenFoodTox development for the Evaluation and Risk Assessment of substances

Ente Finanziatore: European Food Safety Authority

Area di Ricerca: Valutazione del rischio, database

PollinERA – Understanding pesticide-Pollinator interactions to support EU Environmental Risk Assessment and policy

Ente Finanziatore: Commissione Europea

Area di Ricerca: Modellazione in silico di effetti su impolllinatori

ALTERNATIVE. Building the Innovative Platform for Detecting the Cardiotoxicity of Chemicals

Ente Finanziatore: Commissione Europea

Area di Ricerca: Modellazione in silico di effetti tossici e valutazione del rischio

nPETS - Nanoparticle emissions from the transport sectors

Ente Finanziatore: Commissione Europea

Area di Ricerca: Nanoparticolato e valutazione del rischio da traffico

ONTOX - Ontology-driven and artificial intelligence- of based repeated dose toxicity testing chemicals for next generation risk assessment

Ente Finanziatore: Commissione Europea

Area di Ricerca: Metodi alternativi di valutazione della tossicità organospecifica (fegato, rene e sistema nervoso centrale)

PREMIER - Prioritisation and Risk Evaluation of Medicines in the EnviRonment

Ente Finanziatore: Commissione Europea

Area di Ricerca: Impatto ecotossicologico dei farmaci nell’ambiente

OBERON - An iterative strategy of testing systems for identification of EDs related to metabolic disorders

Ente Finanziatore: Commissione Europea

Area di Ricerca: Impatto degli interferenti endocrini sulla salute

ACQUE REFLUE –  Misura del consumo di nuove sostanze psicoattive (NSP) e altre sostanze stupefacenti maggiori nella popolazione mediante analisi delle acque reflue. Rete di rilevamento nazionale

Ente Finanziatore: Dipartimento Politiche Antidroga, Presidenza del Consiglio dei Ministri

Area di Ricerca: Epidemiologia delle acque reflue

INFACT – Progetto PNRR - RESEARCH NODE 3 - Antimicrobial Resistance (AMR) - Novel tool for community-wide antimicrobial resistance surveillance

Ente Finanziatore: Ministero dell'Università e della Ricerca – Fondi PNRR

Area Di Ricerca: Antibiotico Resistenza

AQuaPo -  Analisi della Qualità delle Acque del fiume Po relativamente alla presenza di sostanze inquinanti emergenti

Ente Finanziatore: Autorità di Bacino distrettuale del Fiume Po

Area Di Ricerca: Contaminati Emergenti

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Laboratori Collegati

Centro di Ricerca per la SLA

Il Centro Ricerca SLA riunisce i gruppi di ricerca che si occupano di SLA, sia dal punto di vista epidemiologico che di attività di laboratorio preclinica e traslazionale.

Centro di Tossicologia e Biochimica Preclinica

Il Centro di TOSSICOLOGIA E BIOCHIMICA PRECLINICA comprende i gruppi di ricerca, all’interno del Dipartimento di Biochimica e Farmacologia Molecolare, che hanno consolidate competenze biochimiche e tossicologiche.

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