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Le differenze tra staminali embrionali cresciute in vitro e quelle pure
Attraverso nuove tecniche di analisi del trascrittoma, l'espressione genica, e l'epigenoma, le modificazioni della cromatina, mostra come l'epigenetica delle staminali pure sia inaspettat
Gli europei stanno stimolando la ricerca e la tecnologia e il loro ultimo successo è la scoperta che le proprietà delle cellule staminali embrionali sono influenzate dalle condizioni di laboratorio usate per farle crescere. In uno studio rivoluzionario, un team di ricercatori europei ha esaminato cellule staminali embrioniche cresciute in uno stato puro indifferenziato. L'uso di una tecnologia di sequenziamento di prossima generazione ha permesso loro di analizzare l'espressione genica (cioè il trascrittoma) e le modificazioni della cromatina (cioè l'epigenoma). Lo studio, pubblicato sulla rivista Cell, è stato in parte sovvenzionato da quattro progetti finanziati dall'UE. HEROIC, PLURISYS, EUROSYSTEM e ATLAS. I risultati evidenziano differenze fondamentali tra cellule staminali pure e cellule staminali embrioniche cresciute in condizioni di laboratorio.
Cosa permette alle cellule staminali di rimanere pluripotenti? I ricercatori studiano da tempo questo mistero. Adesso un team di ricercatori provenienti da Germania, Paesi Bassi e Regno Unito forniscono importanti risposte, dandoci le informazioni di cui abbiamo bisogno per sapere come le cellule sono controllate e qual è il modo ottimale per crescerle. I risultati rovesciano le ipotesi precedenti secondo le quali le cellule staminali embrioniche sono instabili e preparate a differenziarsi. Queste informazioni potrebbero contribuire allo sviluppo di cure nuove ed efficaci.
Ricercatori del Centro di scienze della vita molecolari di Nijmegen (NCMLS) e dell'Università di Radboud nei Paesi Bassi, e del Wellcome Trust Centre di ricerca sulle cellule staminali, dell'Istituto di cellule staminali e dell'Università di Cambridge nel Regno Unito e della Technische Universität Dresden in Germania hanno confermato che l'analisi del trascrittoma permette agli scienziati di identificare quali geni sono attivati o disattivati dentro le cellule.
Anche il livello di attività dei geni è calcolato con questo metodo. Nel frattempo l'analisi dell'epigenoma fornisce ai ricercatori informazioni su come i geni vengono controllati. Questo studio è andato oltre svelando il mistero di come le cellule embrioniche mantengono la loro pluripotenza, che gli esperti descrivono come la capacità di fare vari tipi di cellule.
Attraverso questo studio, i ricercatori hanno ottenuto fondamentali informazioni di riferimento nella ricerca per creare un nuovo tipo di cellule staminali umane pluripotenti equivalenti alle cellule staminali dei topi. Secondo il team, i dati rappresentano lo stato fondamentale della pluripotenza.
Commentando i risultati dello studio, il coordinatore di EUROSYSTEM ("European consortium for systematic stem cell biology"), Austin Smith, ha detto: "Questi risultati mostrano quanto stiamo ancora imparando sulle cellule staminali. Mostrano anche una differenza basilare tra le vere cellule staminali embrioniche isolate dai topi e le cellule staminali umane attualmente disponibili, che sono meno pure e meno variabili."
HEROIC ("High-throughput epigenetic regulatory organisation in chromatin") ha ricevuto quasi 12 milioni di euro nell'ambito dell'Area tematica "Scienze della vita, genomica e biotecnologia per la salute" del Sesto programma quadro (6° PQ). PLURISYS ("Systems biology approaches to understand cell pluripotency") è sostenuto nell'ambito del Tema Salute del Settimo programma quadro (7° PQ) con ben 2,97 milioni di euro. Nell'ambito del Tema salute sono sostenuti anche EUROSYSTEM ("European consortium for systematic stem cell biology") con 12 milioni di euro e ATLAS ("Development of laser-based technologies and prototype instruments for genome-wide chromatin immunoprecipitation analyses") con quasi 3 milioni di euro.
Henk Stunnenberg, capo di uno dei gruppi di ricerca che hanno effettuato lo studio e coordinatore di HEROIC, è adesso manager del progetto BLUEPRINT ("A blueprint of haematopoietic epigenomes"), che ha ricevuto quasi 30 milioni di euro nell'ambito del Tema Salute del 7° PQ per studiare gli epigenomi e il loro ruolo nei processi e nei meccanismi biologici di base in salute e in malattia.
Il dott. Stunnenberg ha detto: "La composizione epigenetica (uno strato di istruzioni regolatrici sul genoma) delle cellule staminali pure mostra caratteristiche straordinarie e inaspettate, in particolare per quanto riguarda i geni evolutivi. Questo ci costringe a rivedere i modelli attuali."
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