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POLITECNICO DI BARI Contact Person Prof. Giuseppe Mastronardi Tel. +39 080 596 3252 Fax +39 080 5963 410 e.mail Sezione di Bioinformatica.

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1 POLITECNICO DI BARI Contact Person Prof. Giuseppe Mastronardi Tel Fax e.mail Sezione di Bioinformatica Gruppo interdisciplinare di Bioinformatica Obiettivi Dipartimento di Elettrotecnica ed Elettronica Il gruppo interdisciplinare di Bioinformatica è nato recentemente dalla collaborazione tra il Politecnico di Bari e lIstituto di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico Ospedale Oncologico Giovanni Paolo II di Bari. Attualmente il gruppo è costituito da alcuni docenti afferenti al DEE, Giuseppe Mastronardi, Giuseppe Acciani, Michele Bozzetti, Ernesto Chiarantoni, Daniela De Venuto, Vito Bevilacqua e Marcello Castellano, dai dottori Angelo Paradiso e Stefania Tommasi afferenti all IRCCS e dai dottori Menolascina, Cariello e Daleno. Lincessante progresso tecnologico a supporto della biomedicina ha generato, negli ultimi anni, una disponibilità di dati e tecnologie che rappresentano una novità senza precedenti nella storia delle scienze biomediche. E per questo motivo che, sempre più frequentemente negli ultimi anni, la comunità scientifica ha spostato la sua attenzione sullimpiego di tecniche avanzate mutuate, tra le altre scienze, dallelettronica e dallinformatica. E proprio dal connubio tra la biologia, le biotecnologie e linformatica nasce la bioinformatica. Si tratta di un nuovo filone di ricerca assolutamente nuovo e dinamico. Competenze diversificate sono richieste allinterno dello stesso gruppo per dare una soluzione a problemi che, spesso, abbracciano più settori scientifici. In seno al progetto di collaborazione tra il Politecnico e lIRCCS di Bari sussistono, dunque, filoni di ricerca eterogenei che comprendono: - Analisi dei dati Genomico-Funzionali di array ad alta densità (Mastronardi, Bevilacqua, Paradiso, Tommasi, Menolascina) - Analisi di immagini mediche 3D per la modellazione di organi e la segmentazione di masse tumorali (Mastronardi, Bevilacqua, Castellano) - Ottimizzazione di piani di trattamento radioterapeutici in campo oncologico (Mastronardi, Bevilacqua) - Fusione multimodale di dati provenienti da più sistemi di acquisizione diagnostica (Acciani, Chiarantoni) - Sensori e chip per il riconoscimento di DNA (De Venuto) - Sistemi radianti a supporto della rilevazione di masse tumorali del seno (Bozzetti) In virtù della convenzione stipulata tra il Politecnico di Bari e lIRCCS Ospedale Oncologico Giovanni Paolo II, gli studenti del Politecnico possono svolgere tirocini formativi e lavori di tesi presso il Laboratorio di Oncologia Sperimentale e Clinica dellOspedale. Lattività del Gruppo di Bioinformatica è documentata già da alcune pubblicazioni internazionali. Il Gruppo di Bioinformatica si prefigge lobiettivo di integrare le tecniche di analisi dei dati, progettazione di dispositivi elettronici e tecniche biomediche al fine di ottimizzare limpiego di risorse umane ed economiche nellambito della ricerca delloncologia sperimentale. In particolare: - sono stati sviluppati e validati sistemi esperti basati su tecniche di Intelligenza Artificiale e Soft- Computing (sistemi ibridi, neurali con supervisione e senza supervisione ed evolutivi) iper lestrazione di informazioni da dataset biologici. Sempre più spesso, infatti, la necessità di risposte accurate e, soprattutto, interpretabili da parte del personale biomedico spinge i ricercatori a sviluppare sistemi ad apprendimento automatico in grado di segnalare le caratteristiche più interessanti di ogni casistica e, così, fornire nuovi spunti alla ricerca. Le dimensionalità dei dataset in questione (si calcola che in media, negli ultimi studi vengano analizzate decine di migliaia di informazioni per ogni paziente), impediscono agli esperti umani di interpretare autonomamente i dati; - sono state progettate e realizzate con risultati incoraggianti sonde a diodi per il sequencing di sequenze genetiche. Il sequenziamento di DNA è uno dei più importanti campi di ricerca nellambito della biologia molecolare. E infatti noto che grazie ai progetti genoma (2001) e hapmap (2005) i ricercatori hanno oggi a disposizione una mappa piuttosto dettagliata dei circa di paia di basi che formano il patrimonio genetico umano. Conoscendo lesatta sequenza di un gene che sappiamo essere coinvolto in processi tumorali possiamo oggi sapere in anticipo se un paziente è geneticamente predisposto ad un tipo di tumore piuttosto che ad un altro. Data la complessità del processo, questo task può essere portato a termine soltanto attraverso tecnologie di sequencing avanzate.


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