La prossima generazione di saggi cellulari
Le cellule di mammifero costituiscono potenti strumenti in vitro per lo studio della fisiologia cellulare eucariotica e la selezione di nuovi composti farmacologici. I saggi HT utilizzano linee cellulari di cancro immortalizzate aderenti, cresciute su superfici di plastica o vetro, rivestite con componenti di matrice extracellulare. Tuttavia, queste cellule possono dividersi e diffondersi in modo ampiamente incontrollato, determinando risultati enormemente variabili. Per superare tale limite, gli scienziati devono ripetere più volte le analisi su grandi dimensioni di campioni, per ottenere risultati statisticamente significativi e riproducibili. Il progetto MEHTRICS (Micropattern-enhanced high throughput RNA interference for cell screening), finanziato dall’UE, si proponeva principalmente l’obiettivo di risolvere questo problema di variabilità dei saggi HT e di ottenere la massima intensità di elaborazione di analisi e la massima efficacia dei costi generali. A tal fine, gli scienziati impegnati in MEHTRICS hanno proposto lo sviluppo e l’applicazione di micropattern controllati adesivi, con funzione di nuovi substrati di crescita. Questo approccio si basava sul criterio secondo cui la crescita e il comportamento delle cellule sarebbero estremamente omogenei. Durante la prima fase del progetto, i ricercatori hanno ottimizzato le geometrie e le composizioni dei micropattern e hanno integrato la tecnica di array di cellule trasfettate, per ridurre i costi e aumentare l’intensità di elaborazione. Sono stati creati micropattern di strutturazione e differenziazione per lo studio di ipertrofia, infiammazione, crescita tumorale e differenziazione di cellule staminali. Dai risultati è emerso che uno stretto controllo del microambiente ha migliorato notevolmente le prestazioni del saggio e ha consentito di sviluppare saggi innovativi e rilevanti per applicazioni sia nell’industria che nel mondo accademico. I micropattern adesivi del saggio MEHTRICS hanno consentito uno stretto controllo della crescita cellulare, hanno ridotto la necessità dell’incremento di scala cellulare e, allo stesso tempo, hanno reso più confrontabili i saggi. Il numero superiore di campioni per analisi cellulare ha anche favorito la parallela lettura microscopica dei valori, mediante diversi approcci, come l’acquisizione di immagini a fluorescenza live-time o la spettroscopia di correlazione della fluorescenza. Spesso, le progettazioni sperimentali richiedono l’uso del RNA corto di interferenza, per descrivere il ruolo di varie molecole nel comportamento delle cellule. Tale condizione è stata resa possibile con il più efficace saggio MEHTRICS, estendendone anche l’applicazione a cellule staminali adulte.
Parole chiave
Saggio cellulare, alta intensità di elaborazione, matrice extracellulare, micropattern, screening cellulare
