Regolazione delle interconnessioni neuronali
Il progetto MANIPULATING TILING ("Manipulating neuronal outgrowth using a novel pneumatic micro gene gun"), finanziato dall'UE, è stato incentrato sull'identificazione dei fattori che gestiscono e governano la crescita neuronale. I ricercatori si sono prefissati l'obiettivo di studiare più a fondo e manipolare i neuroni a livello delle singole cellule, sia in vitro che negli animali intatti. Il sistema nervoso della sanguisuga medicinale è stato utilizzato per sperimentazioni sia in vivo che in vitro, che, in virtù di una buona caratterizzazione dell'attività e della morfologia dei neuroni di queste specie, rappresentano metodi di analisi ideali. Le sperimentazioni sono state condotte sui neuroni meccanosensoriali sensibili alla luce e al tatto, che si è scoperto essere anche in grado di rigenerare le proprie diramazioni e connessioni sinaptiche. I campi recettivi presentano la stessa organizzazione di un array di trasduttori che coprono la pelle e un funzionamento del tutto simile a quello delle tegole di un edificio (tiling). I lavori svolti in passato hanno rivelato che le interazioni cellula-cellula rappresentano un aspetto critico per il tiling sensoriale. Nell'ambito degli esperimenti in vivo, i ricercatori hanno adottato una configurazione basata sulla microiniezione tradizionale e una nuova tecnologia sviluppata dai membri del progetto che prende il nome di "pistola genica pneumatica capillare". Attraverso questo strumento, gli scienziati hanno inviato reagenti a una regione ben definita della pelle e del sistema nervoso di embrioni e di adulti intatti per l'inserzione di geni (knock-in) o l'inattivazione dell'espressione genica (knock-down). Sono stati quindi condotti esperimenti in colture di cellule neuronali su neuroni di sanguisughe isolati. I ricercatori sono stati in grado di gestire la crescita neuronale e di allineare I processi neuronali ai modelli dei substrati, studiando il ruolo del neutrino che funge da segnale guida degli assoni come candidato per la gestione del tiling meccanosensoriale. L'estrazione di mRNA dagli embrioni delle sanguisughe e l'analisi del DNA complementare ha condotto all'isolamento dei recettori dei neutrini UNC-5 e DCC. È interessante notare che, nell'ambito dell'iniziativa, si è assistito all'identificazione e al primissimo sequenziamento del recettore DCC. I risultati del lavoro sono stati presentati in numerose pubblicazioni. Le attività progettuali hanno condotto a un nuovo programma di sviluppo dei neuroni sensoriali e a nuovi approcci tesi alla promozione della reinnervazione post-traumatica della pelle trapiantata. L'utilizzo della pistola genica di nuova generazione faciliterà la concezione di metodologie all'avanguardia per la manipolazione genetica e la somministrazione dei farmaci.
