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Biologia: un approccio ancora più “intimo” con la cellula, si sta realizzando il sogno di ogni ricercatore

A volte è necessario avvicinarsi e diventare intimi per vedere qualcosa in modo veramente chiaro, e con questo spirito per lungo tempo biologi e genetisti hanno sognato di poter studiare i profili dei geni a livello della singola cellula, ma i limiti della tecnologia disponibile li hanno costretti ad accontentarsi di un’osservazione dalla distanza.

Ma ora un team di ricerca proveniente da Svezia e Stati Uniti ha mostrato che un nuovo metodo di sequenziamento genomico chiamato “Smart-Seq” può aiutare gli scienziati a condurre analisi approfondite delle singole cellule clinicamente rilevanti.

Scrivendo nella rivista Nature Biotechnology, i ricercatori presentano le possibili applicazioni di Smart-Seq, tra cui quella di aiutare gli scienziati a meglio comprendere le complessità dello sviluppo dei tumori.

Il lavoro è stato supportato dal progetto finanziato dall’UE SINGLE-CELL GENOMICS (“Single-cell gene regulation in differentiation and pluripotency”), che ha ricevuto fondi per 1.654.383 euro dal Consiglio europeo della ricerca (CER).

L’autore dello studio dott. Rickard Sandberg dell’Istituto Ludwig per la ricerca sul cancro in Svezia ha commentato: “Anche se i nostri risultati sono ancora preliminari, noi abbiamo mostrato che è possibile effettuare studi su singole cellule clinicamente rilevanti. I ricercatori sul cancro in tutto il mondo potranno ora analizzare queste cellule in modo più sistematico per essere in grado di produrre in futuro metodi di diagnosi e terapie migliori.”

Precedenti studi hanno mostrato come sia comune che un gene dia origine a diverse forme della stessa proteina mediante differenti disposizioni copia e incolla della sua brutta copia. Il fenomeno è conosciuto come splicing e significa che le cellule provenienti dallo stesso tessuto non sono omogenee come si riteneva un tempo.

Questo nuovo studio ha fatto progredire la situazione e ha sviluppato un metodo per la mappatura completa dell’espressione genica delle singole cellule. Mostrando quali geni sono attivi, risulta ora possibile descrivere in modo accurato e studiare le differenze nell’espressione genica tra le singole cellule provenienti dallo stesso tessuto.

Il dott. Sandberg ha proseguito dicendo: “Gli scienziati hanno aspettato l’arrivo di un simile metodo per lungo tempo, ma i limiti tecnici hanno reso difficile produrre un metodo sufficientemente sensibile e robusto. Il metodo ha diversi campi di applicazione, tra cui la ricerca sul cancro dove può essere usato per studiare quali tipi di cellule formano i tumori nei singoli pazienti.”

Il team ha studiato le cellule tumorali nel sistema sanguigno di un paziente con un melanoma maligno recidivo. Una volta identificate le cellule tumorali in un normale esame del sangue, il team ha usato Smart-Seq per analizzare la loro espressione genica. Questo metodo li ha aiutati a mostrare che le cellule tumorali avevano attivato le importanti proteine di membrana che si ritiene siano responsabili della capacità delle cellule tumorali di eludere il sistema di controllo del corpo e di diffondersi nel sangue o nel sistema linfatico.

Lo scopo principale del progetto SINGLE-CELL GENOMICS, che proseguirà fino al 2015, è quello di meglio comprendere la regolazione genica durante la differenziazione in vivo e nelle cellule pluripotenti mediante lo studio di singole cellule provenienti da embrioni murini preimpianto, un sistema modello con risoluzione naturale a livello della singola cellula e con un importante potenziale biologico e medico.

Per maggiori informazioni, visitare:

Karolinska Institutet:
http://ki.se/ki/jsp/polopoly.jsp;jsessionid=asbIXwZ9FhR62Gog5I?l=en&d=130

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