Somministrazione via laser di microRNA nelle cellule
La terapia cellulare rappresenta un nuovo approccio rivoluzionario per la rigenerazione dei tessuti. L’induzione di uno stato pluripotente nelle cellule somatiche adulte ha avuto come risultato un lavoro eccitante nel campo della terapia clinica e della modellazione delle malattie. Recentemente è emerso il concetto di transizione diretta da un determinato tipo di cellula a un altro (transdifferenziazione). È stato provato che la sovraespressione di specifici fattori di trascrizione e microRNA (miR) si può usare per la transdifferenziazione, bypassando la fase della pluripotenza. Il progetto MIR-OPTOFECTARRAY (Delivering non-viral silencing RNA (microRNA) using automated femtosecond lasers into stem cells for cardiac reprogramming and characterization using non-destructive optical techniques), finanziato dall’UE, si proponeva di sviluppare tecniche per la somministrazione guidata da laser di miR nelle cellule per riprogrammare i loro cardiomiociti. I ricercatori hanno usato l’optotrasfezione a laser a femtosecondi per creare nanopori transitori nella membrana che permettono l’entrata di microRNA nella cellula. Hanno ottimizzato i protocolli per il pre-condizionamento di fibroblasti embrionici per renderli più sensibili alla riprogrammazione epigenetica. Questo protocollo è stato applicato con successo a fibroblasti embrionici di topi e a fibroblasti cardiaci fetali umani. La somministrazione dei fattori di trascrizione GATA4, Mef2c e Tbx5 usando l’optoporazione a laser ha incrementato il numero di cellule che esprimevano specifici marcatori del cardiomiocita. Nel corso del progetto, i ricercatori hanno ottenuto immagini qualitative delle cellule per mezzo della microscopia per imaging del ciclo vitale a fluorescenza (FLIM). Questo ha permesso loro di valutare l’attività metabolica cellulare e di rilevare la fluorescenza esogena. Alla fine, il percorso di optoporazione laser è stato modificato in modo che coincidesse con diverse modalità di imaging. Questo ha permesso l’imaging simultaneo di cellule per l’identificazione delle cellule che esprimono marcatori fluorescenti. MIR-OPTOFECTARRAY ha dimostrato le potenzialità dell’optoporazione per l’induzione della riprogrammazione cellulare verso la cardiomiogenesi. Questo nuovo sistema potrebbe essere esteso a diversi tipi di cellule e ulteriormente studiato per un’efficiente applicazione dei miR per ottenere la transdifferenziazione nelle cellule.
Parole chiave
MicroRNA, transdifferenziazione, MIR-OPTOFECTARRAY, cardiomiociti, optoporazione