Una mappa delle comunicazioni tra cellule viventi
Un gruppo di ricercatori ha creato un metodo per studiare i complessi flussi di informazioni intercellulari e come questi segnali possono partecipare a condizioni patologiche come le metastasi del cancro.
di Lisa Ovi 29-05-20
Ricercatori del dipartimento di farmacologia della University of North Carolina si sono domandati: come e perchè si muovono le cellule? Perché alcune cellule tumorali si muovono lentamente mentre altre si muovono rapidamente, causando, per esempio, la metastatizzazione di un tumore e diventando sempre più difficili da trattare in maniera efficace?

In collaborazione con ricercatori del Southwestern Medical Center della University of Texas, i due scienziati hanno ideato un metodo per studiare e mappare i complessi movimenti alla base della segnalazione intercellulare. Lo studio è stato pubblicato da Nature.

La segnalazione cellulare è alla base di qualsiasi processo di comunicazione che regola le attività delle cellule e ne coordina le attività. La capacità delle cellule di percepire e rispondere correttamente al proprio microambiente ne informa lo sviluppo, è alla base dei processi di riparazione dei tessuti, immunitari e di omeostasi. Protagoniste delle vie di segnalazione sono soprattutto minuscole proteine e processi difficili da osservare in tempo reale.

Il nuovo metodo permette di mappare il flusso di informazioni coinvolte nella segnalazione cellulare dal vivo e misurare la quantità di proteine specifiche che contribuiscono ai comportamenti delle cellule, come la migrazione cellulare. Comprendere i meccanismi alla base dei movimenti cellulari significa La possibilità di studiare i meccanismi alla base della segnalazione cellulare nelle cellule sane significa comprendere come vengano alterati in stati patologici come le metastasi del cancro e può portare allo sviluppo di nuove terapie sempre più efficaci.

Per sviluppare il proprio metodo, Daniel Marston, assistant professor di farmacologia della UNC e co-autore dello studio, ha utilizzato gli strumenti di microscopia sviluppati nel laboratorio di Klaus Hahn, professore di farmacologia della UNC. Grazie all'utilizzo di biosensori fluorescenti, questi strumenti hanno permesso a Marston e colleghi di di osservare dal vivo le attività di più proteine all'interno di cellule viventi. I dati osservati sono poi stati studiati utilizzando metodi di analisi matematica sviluppati dal UT Southwestern Medical Center, con il risultato di quantificare in che modo le proteine si regolano reciprocamente.

Il metodo fornisce informazioni precise sulle interazioni tra le reti di segnalazione e su come regolino processi cellulari quali la migrazione cellulare e le metastasi. Una volta approfondito il funzionamento di queste reti nelle cellule sane, i ricercatori intendono mettere a confronto le comunicazioni tra cellule sane e cellule alterate, nella speranza di scoprire come questi processi mutino in stati come l'infiammazione, un segno distintivo di molte malattie. “Potremmo arrivare a progettare trattamenti efficaci e mirati per una particolare malattia, senza intaccare lo stato di salute di altre cellule", spiega Marston.

(lo)