Un sistema di microscopia per imaging cellulare quadridimensionale
La fisiologia è normale o anormale secondo il modo con cui i processi biologici complessi sono strettamente regolati nello spazio e nel tempo. Per distinguere tra processi normali o malati, gli scienziati devono registrare e integrare dati multiparametrici di dimensioni spaziali e temporali. Su tali premesse, il progetto SYSTEMS MICROSCOPY ("Systems microscopy - a key enabling methodology for next-generation systems biology"), finanziato dall'UE, sta sviluppando una piattaforma tecnologica volta a studiare le singole cellule nello spazio e nel tempo tridimensionale (3D) e basata su un'avanzata microscopia ottica per produrre da immagini dati ad alto contenuto. Uno degli obiettivi della rete consiste nello sviluppo di una nuova infrastruttura di microscopia pan-europea per la biologia dei sistemi in cui rientrano nuove piattaforme di immaginografia e software, nonché metodi per la statistica, la bioinformatica e la modellizzazione della biologia dei sistemi. Per ottenere la massima quantità di informazioni estraibili dall'immaginografia delle cellule vive, la dinamica cellulare viene studiata in modo multidimensionale. La rete nutre un interesse particolare verso la descrizione dei processi di divisione e migrazione delle cellule implicate nella biologia del cancro. A tal fine, si è servita dell'immaginografia time-lapse (al rallentatore) per visualizzare l'effetto della down-regolazione dell'espressione di varie centinaia di geni mitotici a livello di singola cellula. Inoltre, gli scienziati hanno sviluppato un modello per simulare il processo di mitosi attraverso l'aggregazione e la classificazione di filmati sulla divisione delle cellule. I test dell'applicabilità translazionale dell'approccio adottato da SYSTEMS MICROSCOPY hanno finora identificato la deregolazione di una serie di geni legati alla mitosi in campioni basali di cancro al seno. I metodi, le strategie e gli strumenti del progetto potrebbero applicarsi a molti processi legati alle malattie. Le peculiari caratteristiche della microscopia dei sistemi fa presagire una sua rapida integrazione nel campo di ricerca della biologia dei sistemi, nonché l'identificazione dei meccanismi di azione dei farmaci.
