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FP7

CELL-O-MATIC — Risultato in breve

Project ID: 278204
Finanziato nell'ambito di: FP7-HEALTH
Paese: Danimarca
Dominio: Salute

L’analisi genomica delle singole cellule

Uno studio europeo ha rivoluzionato l’analisi genetica, sviluppando un dispositivo lab-on-chip che permette la caratterizzazione delle singole cellule. Ormai sono disponibili applicazioni sanitarie basate sul genoma che permettono, ad esempio, di eseguire la diagnosi del cancro
L’analisi genomica delle singole cellule
E recentemente l’attenzione a livello tecnologico si è concentrata sullo sviluppo di metodi ad alto rendimento per l’analisi delle cellule e del genoma. Ciononostante, vi sono casi in cui è necessario eseguire l’analisi genomica a livello delle singole cellule, come nel caso delle cellule cancerose circolanti. La tecnologia esistente non permette di eseguire l’analisi genomica e il sequenziamento delle singole cellule.

L’iniziativa CELL-O-MATIC (High throughput systematic single cell genomics using micro/nano-fluidic chips for extracting, pre-analysing, selecting and preparing sequence-ready DNA), finanziata dall’UE, ha cercato di eliminare le strozzature associate all’isolamento delle cellule da una popolazione eterogenea, estraendo il materiale genomico e preparandolo per il sequenziamento. In questo contesto, i ricercatori hanno sviluppato un dispositivo lab-on-chip per preparare il DNA di singole cellule come campione immediatamente utilizzabile dalle apparecchiature che eseguono questa operazione.

Inizialmente, hanno stabilito e ottimizzato un protocollo rapido e semplice per l’estrazione e l’amplificazione di piccole quantità di DNA di singole cellule e un protocollo per il frazionamento microfluidico, separando le cellule tumorali dai globuli bianchi del sangue con un’efficienza di oltre il 90 %. Il prototipo dello strumento ha inoltre permesso di eseguire microscopia a campo chiaro ed epi-fluorescenza in un ambiente strettamente regolato che consente l’intrappolamento delle singole cellule, l’estrazione del DNA e l’amplificazione del materiale genetico. L’approccio è risultato efficace nell’analisi di lunghezze mega-basi di DNA estratto dalle singole cellule. La mappatura dei dati ha mostrato una media del 98 % di letture mappate rispetto al genoma, in linea con quanto ottenuto con i dispositivi esistenti.

Nel complesso, le attività dell’approccio CELL-O-MATIC hanno fornito un sequenziamento avanzatissimo dell’intero genoma e hanno dimostrato la mappatura ottica del DNA genomico estratto da una singola cellula. Soprattutto, questi dispositivi lab-on-chip potranno essere prodotti attraverso processi scalabili a livello industriale. Poiché l’analisi genomica delle cellule tumorali circolanti ha un forte valore prognostico, il metodo CELL-O-MATIC rappresenta un passo avanti verso una gestione personalizzata ed efficace del cancro.

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Argomenti

Life Sciences

Keywords

Analisi genomica, cancro, sequenziamento, CELL-O-MATIC, frazionamento microfluidico