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Un nuovo sguardo più approfondito verso la biochimica a livello di singole cellule

Le cellule possono veicolare le stesse informazioni genetiche (genoma), ma le loro caratteristiche variano a causa di differenze nei loro fenotipi. Per chiarire tali differenze, occorrono capacità tecnologica e risoluzione a livello di singole cellule.
Un nuovo sguardo più approfondito verso la biochimica a livello di singole cellule
Le ricerche recenti hanno condotto allo sviluppo di un sistema di microarray per una spettrometria di massa (MAMS), ai fini di un'analisi a livello di singole cellule. Il componenti del progetto DISC-MS supportato dall'UE sono riusciti a validare tale tecniche sul modello costituito dall'organismo eucariotico unicellulare Saccharomyces cerevisiae. La metodologia analitica e le informazioni biologiche ottenute sono state validate monitorando le risposte cellulari alle modifiche ambientali e genetiche.

Lo studio pilota eseguito dai componenti di DISC-MS sul S. cerevisiae ha rivelato che le differenze fenotipiche corrispondevano ai livelli variabili di fruttosio 1,6-bifosfato (F16BP) nelle cellule. F16BP è un metabolita che si ritiene eserciti un effetto protettivo nei casi di lesioni ischemiche (assenza di afflusso di sangue).

Le conclusioni estremamente positive del progetto hanno prodotto tre pubblicazioni sottoposte a valutazione paritaria e l'avvio di un progetto di ricerca indipendente per uno dei componenti. I risultati sono reperibili sul sito del progetto e sono stati presentati in occasione di importanti conferenze e seminari.

A questo punto, è possibile svolgere ulteriori ricerche utilizzando la piattaforma MAMS validata per lo studio della metabolica in singole cellule e altri organismi. Per la prima volta in assoluto, è possibile valutare la variazione di metaboloma cellula-cellula, per identificare attributi in grado di potenziare adattabilità e robustezza. Questa tecnica renderà anche possibile creare altri modelli biologici accurati per valutare fenotipi resistenti ai farmaci, basati sull'attività metabolica.

Questa tecnica d'avanguardia imporrà l'UE ai vertici nel settore biotecnologico, in particolare nel campo della metabolomica a livello di singole cellule.

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