IL MINISTRO DELL'UNIVERSITA' E DELLA RICERCA SCIENTIFICA E TECNOLOGICA Vista la legge 17 febbraio 1982, n. 46: "Interventi per i settori dell'economia di rilevanza nazionale", e successive modificazioni ed integrazioni; Vista la legge 9 maggio 1989, n. 168: "Istituzione del Ministero dell'universita' e della ricerca scientifica e tecnologica"; Vista la legge 7 agosto 1990, n. 241, che detta le nuove norme in materia di procedimento amministrativo e di diritto di accesso ai documenti amministrativi; Visto il decreto legislativo 3 febbraio 1993, n. 29: "Razionalizzazione dell'organizzazione delle amministrazioni pubbliche e revisione della disciplina in materia di pubblico impiego, a norma dell'art. 2 della legge 23 ottobre 1992, n. 421" che stabilisce, tra l'altro, la ripartizione tra le funzioni di indirizzo politico e quelle di indirizzo amministrativo; Visto il decreto legislativo 8 agosto 1994, n. 490, che in attuazione della legge 17 gennaio 1994, n. 47, detta nuove disposizioni in materia di comunicazioni e certificazioni previste dalla normativa antimafia, e successive modificazioni ed integrazioni; Visto in particolare l'art. 9 della legge 17 febbraio 1982, n. 46, che dispone l'esecuzione di detti programmi mediante contratti di ricerca da stipulare con soggetti scelti in deroga alle norme vigenti sulla contabilita' generale dello Stato e dopo la pubblicazione nella Gazzetta Ufficiale della Repubblica italiana degli oggetti specifici delle ricerche; Vista la legge 11 marzo 1988, n. 67, che prevede la formazione di ricercatori e tecnici di ricerca a valere sulle disponibilita' del Fondo speciale per la ricerca applicata; Vista la delibera CIPI del 27 ottobre 1988, n. 502, pubblicata nella Gazzetta Ufficiale n. 273 del 21 novembre 1988, che reca direttive per il finanziamento dei progetti di formazione di ricercatori e tecnici di ricerca e, in particolare, il punto 6, che ne indica le modalita' di attuazione nell'ambito dei programmi nazionali di ricerca; Vista la delibera CIPI del 28 dicembre 1993, pubblicata nella Gazzetta Ufficiale n. 88 del 16 aprile 1994, che aggiorna, integra e modifica le precedenti delibere riguardanti direttive generali di gestione del Fondo speciale per la ricerca applicata; Vista la delibera 29 aprile 1994, del Ministro dell'universita' e della ricerca scientifica e tecnologica, pubblicata nella Gazzetta Ufficiale n. 109 del 12 maggio 1994, per la concessione delle agevolazioni previste dagli interventi a valere sul Fondo speciale ricerca applicata; Visto il decreto del Presidente della Repubblica 10 aprile 1994, n. 373, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 138 del 15 giugno 1994, che all'art. 2, comma 5, punto b), ha attribuito al Ministro dell'universita' e della ricerca scientifica e tecnologica l'approvazione dei Programmi nazionali di ricerca di cui all'art. 8 della legge n. 46/1982, gia' di competenza del soppresso CIPI; Visto il documento programmatico elaborato dalla apposita commissione istituita con decreto ministeriale n. 10 del 5 gennaio 1994 e sentito in merito il parere del Consiglio nazionale della scienza e della tecnologia che nella seduta del 17 maggio 1995 ha individuato, tra l'altro, le tematiche da attivare prioritariamente proponendo la puntuale definizione dei relativi oggetti specifici da parte di un apposito gruppo di lavoro, istituito successivamente, con decreto ministeriale n. 610 dell'8 settembre 1995; Visto il decreto ministeriale n. 995 del 31 gennaio 1996, registrato dalla Corte dei conti il 4 marzo 1996 al n. 1 foglio 17, concernente l'approvazione del Programma nazionale di ricerca e formazione per le biotecnologie avanzate per un ammontare, comprensivo di IVA, di 73.800 milioni di lire, di cui 66.420 milioni di lire per attivita' di ricerca e 7.380 milioni di lire per attivita' di formazione; Vista la comunicazione concernente la disciplina comunitaria per gli aiuti di Stato alla ricerca e sviluppo, effettuata dalla Commissione europea in data 19 gennaio 1996, pubblicata nella Gazzetta Ufficiale della C.E. del 17 febbraio 1996, n. C45/C; Ritenuta l'opportunita' di applicare per l'attivazione dei Programmi nazionali di ricerca la disciplina comunitaria in materia di aiuti di Stato alla ricerca e sviluppo; Acquisito il parere favorevole del Comitato tecnico scientifico nella seduta del 16 luglio 1996 in merito alla formulazione dei bandi in coerenza con la predetta disciplina comunitaria; Considerato che il recepimento della predetta disciplina comporta un finanziamento delle attivita' di ricerca nella misura massima del 75% e delle attivita' della formazione nella misura del 100% dei costi dei progetti, al netto di IVA; Ritenuta pertanto la necessita' di destinare al finanziamento del Programma nazionale di ricerca e formazione per le biotecnologie avanzate un importo commisurato all'entita' massima degli interventi, pari a 48.056,5 milioni di lire di cui 41.857,5 milioni di lire per le attivita' di ricerca e 6.199 milioni di lire per le attivita' di formazione; Decreta: Art. 1. 1. Il Programma nazionale di ricerca e formazione per le biotecnologie avanzate, finalizzato allo sviluppo di tecnologie fortemente innovative e strategiche, suscettibili di traduzione industriale nel medio periodo - approvato dal Ministro dell'universita' e della ricerca scientifica e tecnologica con decreto ministeriale n. 995 del 31 gennaio 1996 -, che comporta un finanziamento massimo di 48.056,5 milioni di lire di cui 41.857,5 milioni di lire per attivita' di ricerca e 6.199 milioni di lire per attivita' di formazione, e' articolato nelle sottoelencate tematiche, comprensive degli oggetti specifici delle ricerche e delle relative attivita' di formazione. TEMA 1: Epitopi artificiali come reagenti analitici e di processo in immunodiagnosi. Oggetto della ricerca. Creazione e selezione di nuove molecole con caratteristiche immunogeniche per rilevanti applicazioni nell'immunodiagnostica. Sviluppo di tecnologie per la produzione di repertori molecolari peptidici o peptoidici dotati di rigidita' o struttura secondaria, mediante sintesi chimica e/o con tecniche di biologia molecolare; sviluppo di metodi per selezionare in vitro - dai repertori molecolari prodotti - strutture molecolari sintetiche e naturali in grado di mimare epitopi di agenti infettivi responsabili di malattie ad alto impatto epidemiologico; validazione del potenziale diagnostico dei risultati ottenuti in ambito metodologico e clinico e realizzazione di almeno due kit diagnostici in patologie virali. Identificazione e produzione di nuovi ligandi, utili come reagenti alternativi per diagnosi immunologica o per processi industriali, mediante l'applicazione e la validazione delle predette tecnologie. I nuovi immunoreagenti messi a punto devono essere in grado di interagire specificamente e selettivamente con sieri di pazienti affetti da patologie virali di forte impatto epidemiologico e socio-economico. La ricerca si articola in tre sottotemi: 1) individuazione e caratterizzazione di reagenti di interesse per la diagnostica in vitro. Devono essere identificati come modelli strategici epitopi di almeno tre virus responsabili di malattie ad alto impatto epidemiologico, scelti tra HCV, HAV, HBV, HDV, HIV, HTLV, HSV e Citomegalovirus. I criteri di selezione dei reagenti dovranno tenere conto della compatibilita'/sinergia dei prodotti da sviluppare con quelli gia' esistenti; 2) sviluppo di nuove metodologie per la produzione per via chimica e/o biologica di librerie peptidiche e/o peptoidiche caratterizzate da rigidita' strutturale, scarsa degradabilita' ed elevata diversita' molecolare; selezione di molecole dotate di capacita' di riconoscimento verso molecole-bersaglio precedentemente identificate; caratterizzazione strutturale e funzionale delle molecole selezionate; 3) preparazione dei peptidi selezionati sia nella forma monomerica che nella forma oligomerica (tetra- o octamerica) e valutazione delle modifiche eventualmente necessarie al loro impiego come immunoreagenti in fase liquida o solida. Analisi della immunoreattivita' dei peptidi con pannelli di sieri appositamente selezionati al fine di validare il loro potenziale diagnostico quali reagenti in prototipi di saggio che li incorporeranno. Sviluppo e validazione di almeno tre kit diagnostici connotati da caratteristiche di modernita' e di competitivita' sia sul piano delle prestazioni analitiche che su quello della praticabilita' operativa. Tempo: la durata della ricerca non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare gli 8.319 milioni di lire. Attivita' di formazione. Formazione di ricercatori e/o tecnici altamente qualificati ed orientati allo studio della virologia e della biologia molecolare ed alla applicazione delle tecnologie proprie della chimica e biochimica dei peptidi. Attivita' sperimentali finalizzate all'impiego di tecniche di rDNA, allo sviluppo di metodi di immobilizzazione di peptidi su fasi solide, all'espressione e purificazione di peptidi, allo sviluppo di saggi immunodiagnostici e alla messa a punto di nuove metodologie produttive dei saggi. Approfondimento delle conoscenze sulle problematiche di gestione delle attivita' di ricerca e di trasferimento di tecnologie, anche con riferimento alle interazioni con il mercato. I relativi percorsi formativi avranno durata non inferiore a due anni. Tempo: la durata dell'attivita' di formazione non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 924 milioni di lire. TEMA 2: Citochine e chemiochine. Oggetto della ricerca. Identificazione di citochine e chemiochine, loro derivati e/o loro recettori, che mostrino attivita' terapeutiche in modelli animali di patologie umane. Progettazione delle molecole proteiche mediante identificazione dei meccanismi di interazione di citochine e chemiochine con i loro recettori. Sviluppo di modelli sperimentali atti a dimostrare il ruolo di almeno due citochine o chemiochine nei meccanismi patogenici. Identificazione di principi attivi (citochine o chemiochine e/o loro recettori) ottimizzati per finalita' terapeutiche. Validazione delle nuove entita' farmacologiche in vivo su modelli animali delle nuove entita' farmacologiche. La ricerca si articola in quattro sottotemi: 1) sviluppo di colture cellulari appropriate ed ottimizzate per la produzione di nuove citochine - quali nuovi interferoni - o chemiochine e/o loro recettori. Identificazione, purificazione, caratterizzazione e clonazione del gene codificante per i nuovi fattori e/o recettori. Le nuove proteine dovranno essere opportunamente espresse in adeguati ospiti; 2) messa a punto e utilizzo di adeguati modelli sperimentali per l'analisi di meccanismi patogenetici riconducibili a deficit o iperproduzione di citochine e chemiochine, o imputabili ad anomalie funzionali dei loro recettori. Tali modelli dovranno consentire di evidenziare aspetti essenziali di patologia acuta o degenerativa, per sviluppare strategie terapeutiche specifiche destinate a modulare citochine o chemiochine responsabili di patologie, che richiedono ancora valide soluzioni terapeutiche; 3) sviluppo di tecnologie, anche di modellistica molecolare computerizzata, per ottenere informazioni atte a definire i rapporti struttura/funzione tra citochine, chemiochine ed i loro recettori, al fine di definirne i domini strutturali cui attribuire specifiche attivita' biologiche. Sviluppo di tecnologie atte a definire i meccanismi di trasduzione del segnale di recettori mono o pluricatenari, al fine di dimostrare l'esistenza di domini strutturali differenti responsabili di attivita' biologiche diversificate e/o di meccanismi di autoregolazione tramite antagonisti recettoriali naturali. Produzione, sulla base delle informazioni ottenute sui rapporti struttura/ funzione, di nuove entita' proteiche relative a citochine o chemiochine e/o loro recettori, ottenibili sia come molecole ricombinanti tramite tecniche di biologia molecolare, sia come peptidi sintetici tramite sintesi chimica, sia come peptido-mimetici via sintesi organica; 4) validazione dell'efficacia terapeutica di almeno due citochine o chemiochine e/o loro recettori tra quelle sviluppate, con caratteristiche superiori alla molecola parentale, grazie alla messa a punto di adeguati modelli sperimentali animali "in vivo" atti a dimostrare l'attivita' terapeutica di citochine, come nuovi interferoni, o di chemiochine e/o loro recettori appositamente messi a punto. Tempo: la durata della ricerca non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare gli 11.344 milioni di lire. Attivita' di formazione. Formazione di ricercatori e/o tecnici altamente qualificati ed orientati allo studio della farmacologia e della immunologia mediante l'applicazione delle tecnologie proprie della chimica, della biochimica delle proteine, della biologia molecolare e della modellistica computerizzata. Attivita' sperimentali finalizzate allo sviluppo di colture cellulari, alla separazione e purificazione di proteine, all'impiego di tecniche di rDNA, alla sintesi chimica di peptidi, all'utilizzazione di modellistica computerizzata e allo sviluppo di modelli teorici e sperimentali. Approfondimento delle conoscenze sulle problematiche di gestione delle attivita' di ricerca e di trasferimento di tecnologie, anche con riferimento alle interazioni con il mercato. I relativi percorsi formativi avranno durata non inferiore a due anni. Tempo: la durata dell'attivita' di formazione non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 1.260 milioni di lire. TEMA 3: Tecnologie collegate a oligonucleotidi sintetici. Oggetto della ricerca. Sviluppo di nuovi ribozimi utilizzabili per l'inattivazione mirata di geni specifici; RNA con nuove proprieta' di legame a specifici componenti biologici (ad es. proteine, peptidi, neurotrasmettitori) e nuove proprieta' catalitiche collegate a oligonucleotidi sintetici; DNA sintetico complementare con sequenze geniche per il controllo dell'espressione genica (ad es. oligonucleotidi antisenso, Tripla elica, Aptameri). Ottenimento di nuove entita' proteiche da utilizzare a fini terapeutici o biocatalitici e di sistemi antisenso che, interferendo specificamente con strutture geniche, esplichino azione terapeutica in diverse patologie umane. In particolare devono essere applicate due essenziali innovazioni metodologiche per lo sviluppo di molecole sintetiche di RNA e DNA: la combinazione della sintesi enzimatica e di tecniche di PCR per la selezione ed amplificazione di specifiche molecole a partire da collezioni di 10fB01215 o piu' RNA diversi; la possibilita' di produrre per sintesi sequenze oligodeossiri-bonucleotidiche ad attivita' biologica per impiego farmacologico in vitro ed in vivo. Allo scopo dovranno anche essere sviluppati specifici ribozimi, costituiti da RNA catalitici ottimizzati per il legame ad uno specifico RNA cellulare e la sua inattivazione per idrolisi. La ricerca si articola in tre sottotemi: 1) produzione e selezione in vitro di almeno due nuovi ribozimi in grado di inattivare specifici trascritti genici. Caratterizzazione funzionale e strutturale degli RNA selezionati con particolare riguardo alla specificita' di riconoscimento a maturazione dei trascritti genici bersaglio. Validazione dell'attivita' biologica con adeguati sistemi sperimentali; 2) produzione e selezione in vitro di almeno due RNA ligandi di molecole-bersaglio, come proteine o peptidi specifici, nucleotidi, ormoni, cofattori enzimatici. Definizione, per gli RNA selezionati, delle caratteristiche di affinita' e specificita' di riconoscimento delle molecole bersaglio e dell'eventuale modulazione della attivita' biologica. Verifica mediante specifici modelli biologici sperimentali delle potenziali attivita' terapeutiche o diagnostiche per patologie di rilevante interesse socio-economico; 3) produzione e selezione in vitro di almeno due RNA con nuove proprieta' catalitiche. Caratterizzazione strutturale e funzionale della specificita' di riconoscimento dei substrati e dei parametri cinetici dell'attivita' catalitica. Messa a punto di almeno un processo catalitico con caratteristiche non usuali o migliori di quelle in uso; 4) produzione, purificazione e modificazione chimica di brevi sequenze di DNA sintetico complementari con sequenze nucleotidiche di geni rilevanti per la biologia e la patologia umana. Sviluppo di almeno due oligonucleotidi sintetici modificati nella struttura chimica per conseguire un migliorato impiego in modelli sperimentali di tumori umani in termini di farmacocinetica cellulare e sistemica rispetto ai composti fosfodiesteri in uso. Tempo: la durata massima della ricerca non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 5.294 milioni di lire. Attivita' di formazione. Formazione di ricercatori e/o tecnici altamente qualificati ed orientati allo studio ed alla applicazione delle tecnologie proprie della biologia cellulare, della chimica e biochimica, della biologia molecolare, dell'ingegneria genetica. Attivita' sperimentali finalizzate alla produzione e alla selezione di RNA e di DNA, inclusa la sintesi di brevi sequenze di acidi nucleici anche modificati nella struttura chimica, alla costruzione di vettori, all'amplificazione enzimatica, allo sviluppo di microrganismi e cellule ingegnerizzate. Studio a livello cellulare e biochimico dell'attivita' biologica dei prodotti preparati. Approfondimento delle conoscenze sulle problematiche di gestione delle attivita' di ricerca e di trasferimento di tecnologie, anche con riferimento alle interazioni con il mercato. I relativi percorsi formativi avranno durata non inferiore a due anni. Tempo: la durata massima dell'attivita' di formazione non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 588 milioni di lire. TEMA 4: Tecnologie di DNA ricombinante in agricoltura. Oggetto della ricerca. Ottenimento di piante transgeniche ortofrutticole o di specie arboree rilevanti per aree marginali in grado di sintetizzare molecole capaci di conferire una protezione dall'attacco di agenti patogeni ed in grado di produrre derrate alimentari migliorate sia dal punto di vista nutrizionale che tecnologico. Relativamente alle piante transgeniche resistenti a patogeni, dovranno essere considerate patologie di rilevanza per l'agricoltura, con particolare riferimento alla situazione italiana, dovra' inoltre essere definito, mediante l'uso di modelli sperimentali, un mirato intervento genetico in grado di interferire efficacemente nei processi chiave della patogenesi vegetale. Relativamente alle piante geneticamente migliorate, dovranno essere considerate specie di interesse per l'industria alimentare, al fine di migliorarne la qualita' sia dal punto di vista delle proprieta' nutrizionali, sia dal punto di vista delle proprieta' utili alla trasformazione tecnologica in prodotti alimentari. La ricerca si articola in quattro sottotemi: 1) identificazione, clonazione e trasferimento in pianta, di geni in grado di conferire resistenza all'attacco di organismi nocivi. Inserimento dei geni clonati in almeno due specie ortofrutticole o piante di interesse agroindustriale prescelte tra quelle suscettibili all'azione di organismi nocivi e di rilevante importanza economica per l'agricoltura italiana. Validazione del livello di tolleranza o resistenza delle piante transgeniche, mediante opportune campagne di prova che considerino anche l'impatto ambientale; 2) trasformazione genetica di specie arboree e arbustive rilevanti anche per le aree marginali, al fine di migliorare la qualita' tecnologica delle produzioni e di piante ornamentali di interesse commerciale, al fine di conferire loro caratteri morfologici di pregio e di rilevante interesse economico. Validazione dei prodotti ottenuti mediante opportune campagne di prove che considerino anche l'impatto ambientale; 3) messa a punto di almeno due agenti biologici (es. batteri, funghi) per la difesa delle colture o per la protezione dei prodotti mediante tecniche di biologia molecolare, con particolare attenzione per le produzioni ortofrutticole. Validazione dei prodotti ottenuti che devono presentare caratteristiche superiori rispetto a quelli gia' sul mercato, con particolare riferimento all'abbattimento dell'impatto ambientale; 4) messa a punto di metodologie avanzate per la caratterizzazione genetica di piante o patogeni vegetali, con particolare riferimento ai sistemi di marcatura che non richiedano l'uso di radioisotopi. Valutazione della possibilita' di utilizzare le metodologie messe a punto particolarmente negli studi tendenti a definire le normative di monitoraggio. Tempo: la durata massima della ricerca non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 6.806 milioni di lire. Attivita' di formazione. Formazione di diplomati e laureati altamente qualificati ed orientati allo studio ed alla applicazione delle tecnologie proprie della biologia vegetale, dell'ingegneria genetica e molecolare delle piante, della fitopatologia. Attivita' sperimentali finalizzate alla tipizzazione e alla trasformazione genetica di specie di interesse agroalimentare e agroindustriale, alla produzione di microrganismi ed organismi geneticamente modificati, all'impiego di marcatori molecolari. Approfondimento delle conoscenze sulle problematiche di gestione delle attivita' di ricerca e di trasferimento di tecnologie, anche con riferimento alle interazioni con il mercato. I relativi percorsi formativi avranno durata non inferiore a due anni. Tempo: la durata massima dell'attivita' di formazione non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 756 milioni di lire. TEMA 5: Vaccini virali e batterici mediante tecnologie rDNA. Oggetto della ricerca. Sviluppo di metodologie e processi biotecnologici per la messa a punto di vaccini sia preventivi che terapeutici. Devono essere considerati vaccini diretti contro infezioni che, dopo una fase acuta, cronicizzano in forme che possono anche degenerare in neoplasie degli organi bersaglio, con particolare riferimento al virus dell'epatite C (HCV) e/o al papilloma virus (HPV) e/o al batterio Helicobacter pylori (HP). La ricerca si articola in tre sottotemi: 1) identificazione delle molecole coinvolte nel processo di patogenesi e nella risposta immunitaria da parte dell'ospite. Manipolazione, mediante mutagenesi sito-specifica, di almeno due antigeni dotati di attivita' tossica al fine di eliminare selettivamente questa caratteristica negativa. Espressione delle molecole messe a punto in sistemi omologhi o eterologhi e sviluppo di processi per una loro eventuale purificazione. Sviluppo di sistemi in vitro o di modelli animali per lo studio della patogenesi e la messa a punto di saggi di attivita' da utilizzare sia per la caratterizzazione delle molecole precedentemente identificate sia nella valutazione del loro potere immunogenico e protettivo nei confronti dell'infezione; 2) disegno, costruzione e saggio di almeno due immunogeni mirati contro virus ad alta variabilita' mediante la preparazione di oligonucleotidi sintetici parzialmente randomizzati codificanti per epitopi protettivi ed espressi in proteine ricombinanti, allo scopo di indurre risposte immuni ad ampio spettro verso ceppi varianti e multipli; 3) studio ed utilizzazione di combinazioni con molecole adiuvanti al fine di migliorare l'efficacia dei nuovi antigeni sviluppati per la popolazione che normalmente presenta una risposta immunitaria insoddisfacente (anziani, immunodepressi, ecc.). Studio di nuove metodologie di immunizzazione, tramite l'impiego di vettori di espressione come la somministrazione intramuscolare di vettori di espressione, contenenti inserti codificanti per le proteine di interesse. Tempo: la durata massima della ricerca non deve superare i trentasei mesi Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 4.537 milioni di lire. Attivita' di formazione. Formazione di ricercatori e/o tecnici altamente qualificati ed orientati allo studio della virologia e dell'immunologia, ed alla applicazione delle tecnologie proprie della biochimica, dell'immunologia e della biologia molecolare. Attivita' sperimentali finalizzate all'impiego di tecniche di rDNA per la mutagenesi di antigeni, all'espressione e purificazione di molecole biologicamente attive, allo sviluppo di saggi di caratterizzazione di vaccini e alla messa a punto di nuove metodologie di immunizzazione. Approfondimento delle conoscenze sulle problematiche di gestione delle attivita' di ricerca e di trasferimento di tecnologie, anche con riferimento alle interazioni con il mercato. I relativi percorsi formativi avranno durata non inferiore a due anni. Tempo: la durata massima dell'attivita' di formazione non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 504 milioni di lire. TEMA 6: Biocatalisi. Oggetto della ricerca. Messa a punto di processi innovativi di biotrasformazione mediante lo sviluppo di microrganismi ingegnerizzati per l'espressione di enzimi naturali di interesse applicativo nella sintesi industriale chimica. Ottimizzazione delle proprieta' di enzimi naturali mediante modifiche per ingegneria genetica o proteica in relazione alle condizioni di impiego; applicazioni industriali di enzimi dotati di particolari proprieta'. Saranno utilizzate tecniche di ingegneria genetica e di ingegneria proteica al fine di abbattere sensibilmente i costi dei processi produttivi (incremento della produttivita', ottimizzazione dei metodi di purificazione), di migliorare le proprieta' degli enzimi (ottimizzazione dell'attivita' catalitica, stabilizzazione alla temperatura e ad agenti denaturanti) e di creare nuovi biocatalizzatori, mediante nuove tecnologie di stabilizzazione. Saranno studiate specifiche applicazioni di enzimi di interesse industriale - in particolare per la sintesi di prodotti naturali e di chimica fine - operanti anche in condizioni non tradizionali. La ricerca si articola in quattro sottotemi: 1) produzione di almeno due enzimi mediante microrganismi ingegnerizzati. Individuazione e isolamento delle desiderate attivita' enzimatiche in microrganismi o altri organismi viventi; sviluppo di microrganismi ingegnerizzati per l'espressione degli enzimi individuati; produzione pilota degli enzimi da microrganismi ingegnerizzati mediante processi fermentativi di tipo convenzionale e downstream di purificazione, trasferibili alla scala industriale. Validazione della competitivita' tecnico-economica dei prodotti sviluppati rispetto a quelli esistenti nonche' della sicurezza e dell'impatto ambientale dei processi messi a punto; 2) ottimizzazione di biocatalizzatori naturali in relazione alle condizioni di impiego in processo. Modifica delle proprieta' catalitiche, in relazione alle condizioni di impiego, di almeno due enzimi naturali mediante mutagenesi sitospecifica o casuale. Progettazione e costruzione mediante le tecniche dell'ingegneria genetica e proteica di proteine di fusione con una pluralita' di attivita' catalitiche e segnali di riconoscimento. Modifica per ingegneria proteica di almeno due enzimi selezionati tra quelli di maggior interesse applicativo, al fine di ottenere trasformazioni chimiche selettive su importanti substrati, con riferimento anche alle materie prime farmaceutiche; 3) sviluppo e validazione, a livello pilota, di processi industriali per la sintesi di prodotti chimici basati sull'impiego di biocatalizzatori. Messa a punto di applicazioni industriali degli enzimi ingegnerizzati o di biocatalizzatori dotati di particolari proprieta', come cellule/enzimi immobilizzati o film ordinati di enzimi, dotati di elevate caratteristiche di conservazione e di resistenza alle condizioni operative, per ottenere almeno due biocatalizzatori operanti in ambienti non acquosi o in condizioni drastiche di temperatura. I biocatalizzatori sviluppati devono avere proprieta' catalitiche superiori a quelle dei sistemi catalitici in uso; 4) individuazione di enzimi e di un processo pilota enzimatico per la sintesi di particolari oligosaccaridi e dei loro precursori. Il processo individuato dovra' essere validato sotto il profilo della competitivita' tecnico-economica e certificato per cio' che riguarda la sicurezza e l'impatto ambientale. Tempo: la durata massima della ricerca non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 6.806 milioni di lire. Attivita' di formazione. Formazione di ricercatori e/o tecnici altamente qualificati ed orientati allo studio ed alla applicazione delle tecnologie proprie della chimica e biochimica, della biologia molecolare, della microbiologia, della chimica delle fermentazioni, della modellistica computerizzata, della bioingegneria e dell'ingegneria proteica. Attivita' sperimentali finalizzate allo sviluppo di microrganismi ingegnerizzati, alla mutagenesi di enzimi, alla costruzione di sistemi biocatalitici, alla separazione e purificazione di peptidi e proteine, allo sviluppo e alla validazione di biomateriali. Approfondimento delle conoscenze sulle problematiche di gestione delle attivita' di ricerca e di trasferimento di tecnologie, anche con riferimento alle interazioni con il mercato. I relativi percorsi formativi avranno durata non inferiore a due anni. Tempo: la durata massima dell'attivita' di formazione non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 756 milioni di lire. TEMA 7: Applicazione di tecniche integrate struttura-funzione nello sviluppo di molecole biologicamente attive. Oggetto della ricerca. Sviluppo di molecole con potenziali applicazioni terapeutiche o diagnostiche. Caratterizzazione e produzione di almeno due specie molecolari - proteine ingegnerizzate o peptidi sintetici - con proprieta' redox, applicabili come biosensori o sostanze con attivita' farmacologica, attraverso l'ingegnerizzazione dei mutanti per ottenere desiderate caratteristiche di stabilita' e di scambio elettronico. Le molecole individuate devono essere validate mediante la messa a punto di un biosensore o sperimentazione in vivo su animali dell'attivita' terapeutica individuata. Sviluppo di almeno due molecole biologicamente attive capaci di influenzare il meccanismo di trasmissione del segnale mediante l'inibizione o la modulazione delle proteine interagenti nella patologia considerata. La ricerca si articola in tre sottotemi: 1) elucidazione dei meccanismi funzionali di almeno due proteine o peptidi aventi attivita' redox; modellazione e sintesi di loro mutanti o varianti modificate chimicamente. Selezione di sistemi a struttura tridimensionale caratterizzati dal punto di vista funzionale mediante simulazione di meccanica e dinamica molecolare. Per ogni proteina di interesse, verra' scelta una rosa di mutanti, proteine chimicamente modificate o minicitocromi di sintesi accoppiati in modo covalente a complessi metallici, in grado di originare la fotoriduzione del ferro. Verifica dell'impiego delle proteine per la realizzazione di biosensori e/o per il loro impiego come entita' terapeutica. Realizzazione di un biosensore e/o validazione dell'attivita' farmacologica su sistemi sperimentali biologici. Messa a punto e validazione del processo di produzione con verifica di potenziale trasferibilita' su scala industriale anche con riferimento alla competitivita' tecnico-economica; 2) sviluppo di metodologie per l'ottenimento e la cristallizzazione di proteine coinvolte nella trasmissione del segnale; caratterizzazione strutturale alla risoluzione atomica (via RMN e cristallografia), ingegnerizzazione e test funzionali di transduttori citosolici; caratterizzazione strutturale e relativa ingegnerizzazione via mutazioni sito-specifiche ed appropriata dinamica molecolare di target molecolari, in particolare quelli relativi alla transduzione citosolica; 3) disegno e sviluppo degli analoghi strutturali dei peptidi che hanno manifestato attivita' farmacologica, collegata alla migliorata attivita' di trasduzione citosolica per ottimizzarne l'efficacia a fini terapeutici. Preliminare simulazione computerizzata e successiva verifica dell'effettiva conformazione degli analoghi considerati con analisi RMN e/o cristallografiche. Identificazione degli analoghi con la conformazione desiderata e controllo dell'efficacia terapeutica su sistemi sperimentali biologici. Messa a punto e validazione tecnico-economica del processo produttivo delle proteine scelte con verifica di potenziale trasferibilita' su scala industriale. Tempo: la durata massima della ricerca non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 3.781 milioni di lire. Attivita' di formazione. Formazione di ricercatori e/o tecnici altamente qualificati ed orientati allo studio ed alla applicazione delle tecnologie proprie della biologia molecolare, della modellistica molecolare computerizzata, della biochimica e chimica dei peptidi, dell'ingegneria proteica. Attivita' sperimentali finalizzate al design e all'analisi di recettori e/o transduttori molecolari, all'ingegnerizzazione di target molecolari, allo sviluppo di analoghi strutturali di peptidi. Approfondimento delle conoscenze sulle problematiche di gestione delle attivita' di ricerca e di trasferimento di tecnologie, anche con riferimento alle interazioni con il mercato. I relativi percorsi formativi avranno durata non inferiore a due anni. Tempo: la durata massima dell'attivita' di formazione non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 420 milioni di lire. TEMA 8: Ingegneria dei processi biotecnologici. Oggetto della ricerca. Sviluppo di una "ingegneria del processo biotecnologico" che - tenendo conto della complessa molteplicita' dei processi legata ai vari tipi di produzione - identifichi gli aspetti comuni tra processi anche molto diversi fra loro in modo da poter ideare un sistema produttivo multipurpose. Integrazione dell'ingegneria di bioprocesso con quella di bioreazione (intesa come la complessa sequenza delle reazioni del metabolismo cellulare) finalizzata a massimizzare la produzione di molecole aventi le caratteristiche desiderate, con particolare attenzione alle colture cellulari. Individuazione dei fenomeni che caratterizzano le produzioni biotecnologiche, da attuare mediante la disaggregazione del processo per stadi (es. individuazione delle operazioni unitarie, ciascuna sede di specifici fenomeni cinetici e/o chimico-fisici) e messa a punto di modelli matematici rappresentativi dei bioprocessi. La ricerca si articola in quattro sottotemi: 1) sviluppo di processi unitari di purificazione ad alta risoluzione di specifiche categorie di biomolecole d'interesse farmacologico - trasferibili direttamente alla scala industriale - per ottenere prodotti ultrapuri rispetto a quelli commerciali nonche' il contenimento dei reflui di processo. Realizzazione di unita' pilota di purificazione utilizzanti le soluzioni e i processi innovativi messi a punto. Validazione della sicurezza, dell'impatto ambientale e del rapporto costo/prestazioni; 2) sviluppo di tecnologie di separazione e purificazione particolarmente idonee al recupero di prodotti da fluidi di processo diluiti, quali quelli provenienti da fermentazioni microbiche, colture di cellule vegetali, o biomasse. Realizzazione, a livello dimostrativo, di unita' pilota di purificazione utilizzanti soluzioni e processi innovativi messi a punto. Validazione della sicurezza, dell'impatto ambientale e del rapporto costo/prestazioni; 3) sviluppo di tecnologie per il controllo dei processi produttivi che, integrando complesse sequenze di reazioni biologiche e chimiche, conducano a sistemi di produzione industriale stabili ed affidabili. Sviluppo dei relativi modelli matematici e realizzazione di unita' pilota utilizzanti soluzioni e processi innovativi messi a punto. Validazione della sicurezza, dell'impatto ambientale e del rapporto costo/prestazioni; 4) studio di specifici reattori biologici con caratterizzazione dei supporti cellulari utilizzati ed ottimizzazione delle operazioni a monte dei processi biotecnologici, con particolare riguardo alla preparazione dei substrati ed alla loro composizione. Realizzazione di almeno un reattore biologico utilizzante le soluzioni tecnologiche innovative messe a punto, tenendo particolarmente in considerazione la flessibilita' del reattore, quest'ultima intesa come applicabilita' ad un'ampia gamma di prodotti. Validazione della sicurezza, dell'impatto ambientale e del rapporto costo/prestazioni. Tempo: la durata massima della ricerca non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 4.537 milioni di lire. Attivita' di formazione. Formazione di diplomati, ingegneri, e laureati altamente qualificati ed orientati allo studio ed alla applicazione delle tecnologie proprie dell'ingegneria chimica, meccanica ed elettronica, dell'informatica,della biologia e della modellistica computerizzata. Attivita' sperimentali finalizzate alla progettazione di impianti tramite tecniche CAD/CAM, alla realizzazione di sistemi di misura e controllo, allo sviluppo di strumenti e sensori, alla conduzione di procedure di validazione/collaudo di impianti e strumenti. Approfondimento delle conoscenze sulle problematiche di gestione delle attivita' di ricerca e di trasferimento di tecnologie, anche con riferimento alle interazioni con il mercato. I relativi percorsi formativi avranno durata non inferiore a due anni. Tempo: la durata massima dell'attivita' di formazione non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 504 milioni di lire. TEMA 9: Strumentazione per le biotecnologie avanzate. Oggetto della ricerca. Sviluppo e messa a punto di strumentazione avanzata, nel settore biotecnologico, con riferimento all'automazione della diagnostica molecolare, e di metodi automatici di sequenziamento di acidi nucleici. La ricerca si articola in due sottotemi: 1) progettazione e costruzione di un sistema nanogravimetrico di nuova concezione per la formazione e la deposizione di strati ordinati di proteine e/o acidi nucleici, che dovra' essere finalizzato alla diagnostica molecolare mediante la realizzazione di uno strumento versatile, con la possibilita' di utilizzare diverse "sonde" rese specifiche tramite la deposizione di strati di bipolimeri. Il sistema operera' mediante legame specifico fra un aptene ed il relativo antigene, e/o fra un dato recettore ed il relativo ligando, ivi compresa la reazione di ibridazione specifica degli acidi nucleici. Le "sonde" dovranno essere tali per cui il segnale di misura corrispondera' alla massa depositata sulla superficie. Il sistema finale dovra' essere caratterizzato da una maggiore sensibilita' e specificita' rispetto alle metodiche convenzionali. Validazione del sistema sotto il profilo costo/beneficio nonche' rispetto al conseguimento di tempi operativi drasticamente ridotti; 2) messa a punto di una strumentazione automatica per la preparazione di campioni per le reazioni di sequenziamento con metodi tradizionali (Maxam e Gilbert, Sanger) e l'analisi automatica della sequenza. Le metodologie dovranno essere nettamente migliorative rispetto ai sistemi esistenti per quanto riguarda il numero di basi sequenziabili nell'unita' di tempo. Messa a punto sistemi di sequenziamento automatici basati sull'ibridazione con sonde preformate (Sequencing by Hybridization, SBH), atte all'ottenimento della sequenza genomica completa di microrganismi di interesse industriale. Messa a punto una metodologia di sequenziamento automatico di frammenti di DNA tramite microscopia a forza atomica. Validazione della sicurezza, dell'impatto ambientale e del rapporto costo/prestazioni; Tempo: la durata massima della ricerca non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 3.025 milioni di lire. Attivita' di formazione. Formazione di ricercatori e/o tecnici orientati allo sviluppo ed all'impiego di apparati biostrumentali avanzati. Sviluppo di competenze specifiche in aree quali la microscopia a risoluzione atomica, la tecnica di deposizione di film sottili, le tecniche avanzate di separazione degli acidi nucleici, l'automazione e la bioinformatica e relative attivita' sperimentali. Approfondimento delle conoscenze sulle problematiche di gestione delle attivita' di ricerca e di trasferimento di tecnologie, anche con riferimento alle interazioni con il mercato. I relativi percorsi formativi avranno durata non inferiore a due anni. Tempo: la durata massima dell'attivita' di formazione non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 336 milioni di lire. TEMA 10: Sviluppo di cellule ingegnerizzate per lo screening di farmaci. Oggetto della ricerca. Sviluppo di biotecnologie per la produzione di cellule eucariote ingegnerizzate utilizzabili in sistemi di screening rapidi, economici, automatizzabili ed in grado di condurre alla rapida identificazione di "lead compounds" tramite screening di banche di composti, repertori molecolari e/o brodi di coltura. Ingegnerizzazione di trasduttori e/o recettori di seconda generazione. La ricerca si articola in due sottotemi: 1) preparazione di ceppi di microrganismi eucarioti ingegnerizzati per lo screening di molecole interferenti con sistemi di trasduzione del segnale basati su G proteine. Messa a punto e validazione rispetto ai sistemi convenzionali di almeno due tests per lo screening di molecole ad attivita' antifungale e ad attivita' antitumorale. Impiego dei ceppi ingegnerizzati per lo sviluppo, mediante tecniche di ingegneria proteica, di recettori e/o trasduttori molecolari di seconda generazione; 2) ingegnerizzazione di microrganismi eucarioti per lo screening e lo studio di farmaci ad azione antineoplastica agenti sulla progressione del ciclo cellulare. Sviluppo e validazione rispetto ai sistemi convenzionali di almeno due tests specifici per cicline e famiglia delle cdc2/CDC28 kinasi, e per probabili molecole-bersaglio del complesso cdc2/CDC28 kinasi, quali proteine coinvolte nell'inizio della replicazione del DNA. Tempo: la durata massima della ricerca non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 1.361 milioni di lire. Attivita' di formazione. Formazione di ricercatori e/o tecnici altamente qualificati ed orientati allo studio ed alla applicazione delle tecnologie proprie della biologia ed immunologia molecolare, dell'ingegneria proteica, dell'immunologia, della fisiologia, della microbiologia e della genetica dei microrganismi eucarioti. Attivita' sperimentali finalizzate alla costruzione e all'analisi di ceppi microbici ingegnerizzati e topi transgenici ed al loro impiego nello screening razionale di molecole ad attivita' farmacologica e alla messa a punto di test per valutare in vitro la risposta immunitaria. Approfondimento delle conoscenze sulle problematiche di gestione delle attivita' di ricerca e di trasferimento di tecnologie, anche con riferimento alle interazioni con il mercato. Tempo: la durata massima dell'attivita' di formazione non deve superare i trentasei mesi. Costo: il costo massimo ammissibile, al netto di IVA, non deve superare i 151 milioni di lire.