CURRICULUM SCIENTIFICO DIDATTICO Serena Pulcini Curriculum vitae Ott 2002 – Mag ha seguito il corso di Laurea specialistica in Chimica e Tecnologia 2008 Farmaceutiche presso l’Università degli Studi di Messina, conseguito con votazione finale di 110/110 e Lode e tesi: Design e sintesi di peptidomimetici inibitori di falcipaina-2: cistein- proteasi di P. falciparum. Giu 2008 ha superato l’Esame di Stato per l’abilitazione alla professione di Farmacista. Gen 2009 – Dic ha seguito il corso di Dottorato di Ricerca in Biologie Sante presso 2011 la scuola di Sciences Chimiques et Biologiques pour la Sante, Universite’ Montpellier 2 – Francia, il Centre for Infection and Immunity, Division of Clinical Sciences, St. George’s University of London – Regno Unito e il EDMS Molecular Life Sciences, École Polytechnique Fédérale de Lausanne – Svizzera con borsa di studio EU FP7 Marie Curie-funded Initial Training Network (ITN) for Early Stage Researchers, InterMalTraining PhD Programme. Dic 2011 ha conseguito il titolo di Dottore di Ricerca in Biologie Sante con tesi: Studies on the mechanisms of action of artemisinins and the role of PfATP6. Gen 2012 – Mag ha continuato la collaborazione con il St. George’s, University of 2012 London come PostDoc, Assistente Ricercatore. Nov 2012 è risultata vincitrice del concorso per la partecipazione al Corso di Perfezionamento Post Laurea in Nutraceutica – Nutri-Life-Hi – Nutraceutical care and Food for Specific Health Uses presso l’Universita degli Studi di Messina. Gen 2013 e’ risultata vincitrice del concorso per l’ammissione alla Scuola di Specializzazione in Farmacia Ospedaliera presso l’ Universita degli Studi di Messina. Feb 2013 – Feb ha frequentato il Corso di Perfezionamento in Nutraceutica – 2014 Nutri-Life-Hi – Nutraceutical care and Food for Specific Health 1 Uses presso l’Universita degli Studi di Messina. Mar 2013 – ad oggi sta frequentando la Scuola di Specializzazione in Farmacia Ospedaliera. Borse di studio e Premi Borsa di studio EU FP7 Marie Curie-funded Initial Training Network (ITN) for Early Stage Researchers, InterMalTraining PhD Programme. Pubblicazioni scientifiche [1] Krishna, S., Pulcini, S., Fatih, F. & Staines, H.M. Artemisinins and the biological basis for the PfATP6/SERCA hypothesis. Trends Parasitol. 26 517-523 (2010) [2] Krishna, S., Pulcini, S., Fatih, F. & Staines, H.M. More depth of field not wider focus needed. Trends Parasitol. 27 3-4 (2011) [3] Pulcini, S., Staines, H.M., Pittmann, J.K., Slavic, K., Doerig, C., Halbert, J., Tewari, R., Shah, F., Avery, M.A., Haynes, H.M. & Krishna, S. Expression in yeast links field polymorphisms in PfATP6 to in vitro artemisinin resistance and identifies new inhibitor classes. J. Infect. Disease 208(3):468-78 (2013) [4] Krishna, S., Pulcini, S., Moore, C.M., Teo B.H., Staines, H.M Pumped up: reflections on PfATP6 as the target for artemisinins. Trends Pharmacol Sci. Epub 2013 Nov 21 (2013) [5] Pulcini, S., Staines, H.M. et al. Plasmodium falciparum parasites with new mutations in Pfcrt display a novel phenotype with grossly enlarged food vacuoles. (in preparazione) [6] Pulcini, S., Di Marino, D. et al. Biological and computational studies to identify new CPA derivatives as antimalarial agents. (in preparazione) Partecipazione a Congressi Mag 2009 invitata in qualità di InterMal PhD student al 5th Annual BioMalPar Conference on the Biology and Pathology of the Malaria Parasite - EMBL, Heidelberg, Germania. Mag 2010 invitata in qualità di InterMal PhD student al 6th Annual Conference on the Biology and Pathology of the Malaria Parasite EMBL, Heidelberg, Germania. Mar 2011 partecipa al congresso Antimalarial Drugs: chemistry, development and future challenges. The Royal College of 2 Surgeons – Londra UK. Apr 2011 invitata in qualità di InterMal PhD student al InterMal workshop in Crete. Presentazione del contributo: S. Pulcini, J. Halbert, U. Straschil, R. Tewari, C. Doerig, S. Krishna, “A reverse genetics approach to study the role of the Plasmodium SERCA pump.” Apr 2011 British Society Parasitology, Spring and Malaria Meeting University of Nottingham, Nottingham, Regno Unito. Presentazione del contributo: S. Pulcini, S. Paula, C. Xing, R. Ettari, H.M. Staines, S. Krishna, “Effect of mammalian SERCA inhibitors on Plasmodium falciparum growth in vitro”. Mag 2011 invitata come InterMal PhD student al 7th Annual Conference on the Biology and Pathology of the Malaria Parasite - EMBL, Heidelberg, Germania. Presentazione del contributo: S. Pulcini, H.M. Staines, D.A. Fidock, S. Krishna, “Characterizing the phenotype of the PfATP6 L263E P. falciparum mutant ”. Sep 2011 partecipa al 22nd Annual Molecular Parasitology Meeting – Marine Biological Laboratories, Woods Hole, Stati Uniti. Presentazione del contributo: S. Pulcini, H.M. Staines, C. Doerig, S. Krishna, “Plasmodium falciparum ‘monsters’: an odd phenotype”. Mag 2012 invitata in qualità di InterMal PhD student al 8th Annual BioMalPar EVIMalaR Conference Biology and Pathology of the Malaria Parasite - EMBL, Heidelberg, Germania. Presentazione del contributo: S. Pulcini, H.M. Staines, D.J.P. Ferguson, S. Krishna, “Plasmodium falciparum ‘monsters’: a new phenotype to understand the mechanism of action of 4-aminoquinolines”. altri contributi 24th Annual Molecular Parasitology Meeting – Marine Biological Laboratories, Woods Hole, Stati Uniti R.A. Cooper, S. Pulcini, H.M. Staines, A.H. Lee, S. Muller, E. Wong, J.M. Hoke, D. Ferguson, D.A. Fidock, S. Krishna, “Mutations in pfcrt cause grossly enlarged food vacuoles and alter sensitivity to aminoquinolines in Plasmodium falciparum.” 3 A,H. Lee, I.A. Lewis, S. Pulcini, R. Cooper, S. Krishna, M Llinás, D.A. Fidock, “Investigating the native role of PfCRT through a novel mutation in the vacuolar loop.” Partecipazione a Workshop 11-23 Gen 2009 “An introduction to Malaria” InterMal Training’s first Core Course, University of Montpellier 2, Montpellier, Francia. 16 Mar 2009 “Planning and managing your research project” Workshop, St. George’s, University of London, Londra, Regno Unito. 03 Giu 2009 “QIAGEN Real-Time PCR One-Day Workshop” – University of Westminster, Londra, Regno Unito. 24-29 Gen 2010 “Scientific writing and presenting in English” InterMal Training’s second Core Course, MRC-NIMR London, Regno Unito. 06-07 Mag 2010 “The Enterprise world in Biology – Part 1” InterMal Training’s third Core Course, Heidelberg University, Heidelberg, Germania. 03-08 Apr 2011 “The Enterprise world in Biology – Part 2” InterMal Training’s fourth Core Course, MRC-NIMR Orthodox Academy of Crete, Kolombary, Creta, Grecia. 15 Mag 2011 “Working with Parasite Genomic Resources Workshop” European Molecular Biology Labs – Heidelberg, Germania. 27 Mar 2012 “Better Job Application” Workshop, St. George’s, University of London, Londra, Regno Unito. Periodi svolti all’estero Feb 2005 –Giu 2005 periodo di studio presso Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa, Lisbona, Portogallo, programma Erasmus. Mar 2010 2010 Apr 2011 –Mag periodo di ricerca presso l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Svizzera, il laboratorio di ricerca del Prof. C. Doerig. periodo di ricerca presso la Faculty of Life Sciences, University of Manchester, laboratorio di ricerca del Prof. J.K. Pittman. Nov 2011 periodo di ricerca presso la Faculty of Life Sciences, University of Manchester, laboratorio di ricerca del Prof. J.K. Pittman. 4 Attività Didattica Ago 2007 - Dic 2007 ha svolto il ruolo di Assistente di laboratorio per l’ insegnamento di Tecnologia farmaceutica presso l’ Università degli Studi di Messina, Facolta’ di Farmacia, Corso di Laurea Specialistica in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche. Ott 2010 – 2011 Feb ha svolto il ruolo di Tutor per esercitazioni di Biologia per il corso di Biomedical Science BSc presso il St. George’s, University of London, Londra, Regno Unito. Gen 2010 – Mag ha assistito laureandi in Biologia e Scienze Biomediche nello 2012 svolgimento di attività di ricerca e nella preparazione di tesi. Attività di ricerca Interessi di ricerca Il mio settore di ricerca è stato ad oggi la Biologia Molecolare: in particolare il suo utilizzo per lo studio di patologie infettive da protozoi, quali la Malaria, e per l’identificazione e lo studio di nuovi agenti antimalarici. Tuttavia in passato, per la tesi di Laurea, mi sono occupata di Sintesi Organica, per lo sviluppo di nuove molecole con attivita antimalarica. Descrizione dei temi di ricerca sviluppati Lo studio di ricerca per la tesi sperimentale di Laurea ha trattato lo sviluppo di farmaci antimalarici. In particolare mi sono occupata di design, sintesi e valutazione dell’attività di molecole peptidomimetiche a scaffold 1,4 benzodiazepinico, come inibitori irreversibili dell’enzima Falcipaina-2 presente nel vacuolo digestivo di P. falciparum. L'obiettivo principale del mio dottorato di ricerca e’ stato invece lo studio della pompa del calcio PfATP6 come potenziale sito di azione dei derivati dell'artemisinina e il suo coinvolgimento nel meccanismo di resistenza in Plasmodium falciparum. In particolare, ho utilizzato metodologie di biologia molecolare di base quali: colture cellulari in vitro di organismi eucariotici in laboratori di categoria 2 e 3, manipolazione genetica di plasmidi, in vitro site directed mutagenesis, transfezione e trasformazione di cellule, PCR, RT-PCR, Western e Southern Blot, immunofluorescenza (IFA) e microscopia ottica e a fluorescenza, preparazione di membrane microsomiali, breve esperienza di studi in vivo su cavie, analisi e generazione di dati mediante l’uso di diversi software (MacVector, Excel, GraphPad Prism), esperienza di risorse genomiche (PlasmoDB). La malaria è una malattia infettiva trasmessa dalle zanzare Anopheles agli esseri umani e altri animali provocata da protozoi del genere Plasmodium. La diffusione della resistenza di Plasmodium ai comuni antimalarici e l’assenza di un vaccino efficace rendono difficile il trattamento di tale malattia. L’ Artemisinina e i suoi derivati sono un gruppo di farmaci che possiedono l'azione più rapida contro la malaria da Plasmodium falciparum tra tutti i farmaci in commercio. Diversi studi sono stati condotti per definire il meccanismo d'azione di questa classe di farmaci, ma nessuno di questi e’ stato accettato come definitivo ed univoco. Tra gli altri vi è l'interazione diretta con la pompa SERCA di P. falciparum (PfATP6) e lo sconvolgimento dell'omeostasi del calcio nel parassita. [1, 2] La pompa Ca2+ ATPasica del reticolo sarco-endoplasmico di P. falciparum (PfATP6) è una proteina transmembrana coinvolta nella regolazione della omeostasi del calcio nel parassita. 5 Per valutare l'essenzialità del gene codificante per questa proteina in Plasmodium spp., ho utilizzato un approccio di genetica inversa in P. falciparum e P. berghei. In particolare, P. berghei è una specie che infetta i roditori. Tali parassiti sono riconosciuti come organismi modello preziosi per lo studio della malaria umana. Mediante studi di knockout, complementazione e tagging in vitro in P. falciparum nella fase eritrocitaria e in vivo in P. berghei ho dimostrato che l'espressione di PfATP6 è essenziale in Plasmodium spp.. [3] Nel corso degli studi genetici, è emerso un fenotipo stabile e peculiare di P. falciparum 3D7. Tali parassiti, denominati "mostri", contenevano un vacuolo digestivo insolito slargato e rigonfio in tutte le fasi eritrocitarie. L'attrattività di questo piccolo organello è data dall’ipotesi che si tratti di un buon target per farmaci antimalarici: clorochina, meflochina chinacrina ne sono esempi. Ho quindi caratterizzato l’insolito fenotipo di Plasmodium ottenendo risultati estremamente interessanti. Da questo progetto parallelo, una nuova linea di ricerca è iniziata ed è attualmente sotto studio, in collaborazione con diversi gruppi in Europa e negli Stati Uniti. [5] Un'altra parte del lavoro ha comportato la valutazione di nuovi composti antimalarici. Tenendo conto della somiglianza di PfATP6 con la pompa SERCA ortologo di mammifero, nuove molecole, inizialmente progettate e sintetizzate specificamente per la proteina di mammifero, sono state testate su P. falciparum. Quattro diverse classi di composti hanno mostrato di inibire la crescita di diversi ceppi di P. falciparum in vitro. Ulteriori studi di biologia computazionale, in collaborazione con l’Università La Sapienza, sono stati sviluppati per valutare l’interazione di queste molecole con la struttura proteica di PfATP6. [6] Infine, per caratterizzare PfATP6 in un organismo eucariotico più facilmente manipolabile, ho sviluppato l’ espressione eterologa nel lievito S. cerevisiae. Grazie alla complementazione con la proteina malarica di un ceppo di lievito (K667) mancante del gene codificante per una delle sue pompe Ca2+ ATPasiche PMC1, e con l'altro gene, PMR1, inattivo per mancanza di calcineurina, mi e’ stato possibile studiare la risposta di PfATP6 ad una serie di interazioni che possono avvenire solo nella cellula in vivo. Questo studio ha permesso di confermare l'attività biologica della proteina. [3] Ho anche sviluppato questo modello di S. cerevisiae come metodo per lo screening di nuove molecole. Questa tecninca è stata precedentemente dimostrata particolarmente efficace per la terapia del cancro. Ho testato diversi inibitori del SERCA, come tapsigargina e l'acido ciclopiazonico, sul lievito complementato K667 :: PfATP6. Questo studio mi ha permesso di confermare il meccanismo d’azione dei derivati dell'artemisinina su PfATP6 sia wild type che mutata.[3,4] i i Dichiarazione ai sensi degli artt. 38, 46, D.P.R. 445/00 e successive modificazioni ed ai sensi e per gli effetti dell’art. 76 del D.P.R. 445/2000, consapevole della responsabilità e delle conseguenze civili e penali previste in caso di rilascio di dichiarazioni mendaci e/o formazione di atti falsi e/o uso degli stessi, e consapevole, altresì, che qualora emerga la non veridicità del contenuto della presente dichiarazione questa Impresa decadrà dai benefici per i quali la stessa è rilasciata. Tutti i dati contenuti in questo curriculm vitae, nonche’ le attivita’, le esperienze e gli incarichi svolti corrispondono al vero. 6