Ingegneria cellulare

Negli ultimi anni i progressi della biologia, della medicina e della tecnologia hanno gettato le basi per comprendere le informazioni contenute nel nostro DNA, il genoma.

Negli ultimi anni la ricerca biomedica è stata fortemente orientata verso la progettazione di strumenti e tecniche volte a fornire approcci terapeutici personalizzati e trattamenti su misura. In questa prospettiva, la possibilità di studiare, in vitro, cellule di pazienti che normalmente sarebbero inaccessibili con gli strumenti convenzionali di indagine clinica è diventata di importanza critica. L’introduzione di tecniche di riprogrammazione per convertire le cellule somatiche adulte (ad esempio fibroblasti cutanei) in cellule pluripotenti, valsa il Premio Nobel al Prof. Shin’ya Yamanaka, è attualmente considerata uno dei maggiori successi nella Biologia degli ultimi decenni.
Le cellule staminali pluripotenti indotte (iPS), per definizione, possono essere differenziate virtualmente verso tutti i tipi di cellule del corpo, in modo simile alle cellule staminali embrionali, ma con l’indiscusso vantaggio di evitare questioni etiche e problemi relativi al rigetto immunitario qualora fossero impiegate per terapie cellulari sostitutive. La possibilità di generare piattaforme di diversi tipi cellulari per convalidare l’efficacia di nuovi farmaci o per chiarire meccanismi patologici è diventata sempre più importante soprattutto nel campo delle Neuroscienze, che per anni è stato limitato da un accesso ristretto ai neuroni umani.

Su questa base, il Laboratorio di Ingegneria Cellulare è orientato alla generazione di cellule iPS da fibroblasti umani e alla differenziazione delle cellule pluripotenti riprogrammate in cellule staminali neurali che vengono successivamente convertite in neuroni maturi e cellule gliali. La generazione di cellule staminali neurali altamente espandibili si è dimostrata utile per garantire un accesso virtualmente illimitato a neuroni con diverse identità posizionali e ci permette di indagare su diverse condizioni patologiche tra cui disturbi del neurosviluppo e disordini neurodegenerativi.

A questo scopo il Laboratorio di Ingegneria Cellulare è completamente attrezzato con strumentazioni all’avanguardia per consentire un’adeguata manipolazione delle cellule iPS umane e delle cellule staminali neurali. Le strumentazioni specifiche includono:

Cappa a flusso laminare per la manipolazione delle cellule in condizioni sterili adeguate.

Stereomicroscopio a fluorescenza (StereoDiscovery V8, Zeiss) con potenza di ingrandimento da 10X a 80X situato sotto cappa a flusso laminare verticale per la raccolta di colonie di cellule iPS in sterilità. Il microscopio è dotato di fotocamera e di una postazione di lavoro adattata per l’acquisizione di immagini, post-elaborazione e misurazioni lineari..

Nucleofector 4D per la trasfezione cellulare di vettori episomiali per la riprogrammazione dei fibroblasti. .

l Laboratorio si avvale anche di una Facility di Imaging presso FPS per l’analisi e la caratterizzazione delle cellule. In particolare, le acquisizioni di immagini sono effettuate di routine con il Microscopio Confocale a singolo fotone (Olympus FV3000) e un Microscopio a Super-Risoluzione per il rilevamento dell’ultrastruttura cellulare.

Il Laboratorio di Ingegneria Cellulare è diretto da Maria Teresa Dell’Anno.