Ricercatori realizzano una mappa del processo di riprogrammazione dei tessuti cardiaci danneggiati da un infarto in tessuti sani.
di MIT Technology Review Italia
Cell Stem Cell pubblica i risultati id una ricerca condotta da studiosi della University of North Carolina Health Care sotto la direzione di Li Qian, professoressa di patologia e medicina di laboratorio, nonché direttrice del MHI.
Un attacco cardiaco lascia cicatrici sul cuore e ne limita le possibilità di battere in maniera efficiente. La ricerca sui topi è riuscita a ritrasformare le cellule dei tessuti delle cicatrici, chiamate fibroblasti, in cellule di muscolo cardiaco sano, chiamate cardiomiciti. Per la prima volta al McAllister Heart Institute (MHI) della University of North Carolina, la riprogrammazione è riuscita in maniera stabile e riproducibile su cellule umane. Il nuovo studio potrebbe avvantaggiare milioni di persone.
La ricerca è stata condotta con un approccio interdisciplinare in cui sono stat combinati esperimenti biologici e analisi genetica da singola cellula. Qian e colleghi hanno introdotto un cocktail di 3 geni, Mef2c, Gata4 e Tbx5, in fibroblasti cardiaci umani. Un’analisi di fattori supplementari ha individuato una piccola molecola di RNA chiamata MIR-133, che aggiunta alla formula, dopo ulteriori modifiche in laboratorio, ha permesso la riprogrammazione di fibroblasti cardiaci umani in cardiomiociti ad una ratio di efficienza del 40-60 percento.
Per capire il funzionamento del processo di riprogrammazione, i ricercatori hanno studiato i cambiamenti molecolari di ciascuna cellula durante il processo di trasformazione ed hanno scoperto che esiste una fase critica in cui la cellula ‘decide’ mutare in cardiomiociti o rimanere un fibroblasto. Una volta iniziato il processo, molecole e proteine per la segnalazione cellulare determinano lo sviluppo della cellula. Per valutare quantitativamente i progressi del processo, i ricercatori hanno anche realizzato un indice delle condizioni delle cellule durante la riprogrammazione. Sono così riusciti a creare una mappa delle caratteristiche del processo di riprogrammazione in cellule umane, distinguendolo dal processo proprio alle cellule di roditori.
L’approccio e gli algoritmi utilizzati da Qian e colleghi potrebbero essere utilizzati per studiare anche altri processi biologici, come differenziazione e de-differenziazione cellulare o la risposta cellulare ai farmaci.
(lo)
