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Combining Stem Cells and Biomaterials for Brain Repair - Unlocking the Potential of the Existing Brain Research through Innovative In Vivo Molecular Imaging

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Cellule staminali radianti per riparazioni cerebrali

Malgrado i progressi scientifici e tecnologici, svelare i segreti del cervello rappresenta un’impresa imponente. Alcuni ricercatori europei hanno costituito una piattaforma unica di ricerche precliniche, al fine di monitorare l’efficacia dell’impianto di cellule staminali o nanoparticelle in topi vivi.

Salute

Sotto l’egida del progetto GLOWBRAIN (Combining stem cells and biomaterials for brain repair - unlocking the potential of the existing brain research through innovative in vivo molecular imaging), alcuni ricercatori hanno messo insieme l’immaginografia con bioluminescenza (BLI) e l’immaginografia a risonanza magnetica (MRI) per acquisire le immagini del cervello in modelli murini patologici, nell’intento di ottimizzare le cellule staminali e i biomateriali, per migliorare la somministrazione delle cellule staminali e la loro integrazione nel cervello, nonché per visualizzare tale processo in modelli murini di ictus. I componenti di GLOWBRAIN hanno reclutato sette scienziati esperti, specializzati in cellule staminali, biomateriali e immaginografia in vivo. Parallelamente, la configurazione infrastrutturale è stata potenziata tramite l’acquisizione di una MRI per piccoli animali e di un sistema BLI. Il team GLOWBRAIN ha iniziato sviluppando vari modelli particolari di topo transgenico con marcatori molecolari relativi all’infiammazione e alla riparazione cerebrale. Un rimarchevole sviluppo ha portato a un brevetto in attesa di approvazione, relativo al modello murino di ipossia intermittente, che rappresenta l’apnea ostruttiva nel sonno nell’uomo. Inoltre, il team ha ottimizzato e uniformato i protocolli relativi all’esecuzione di test di biocompatibilità, coltura e differenziazione delle cellule, trapianto di cervello, oltre all’immaginografia in vivo ed ex vivo. Per visualizzare le cellule staminali impiantate che vengono integrate nel cervello del topo, i ricercatori hanno utilizzato la luciferasi e particelle super paramagnetiche. La loro doppia strategia di etichettatura è unica: sono ora possibili una localizzazione precisa e una caratterizzazione di eventi molecolari e cellulari, grazie all’approccio di acquisizione di immagine multimodale, utilizzato con esito positivo per tracciare la popolazione di cellule staminali impiantate e valutarne la distribuzione all’interno del cervello del topo. Gli obiettivi e le attività del progetto sono stati ampiamente divulgati tramite il suo sito web del progetto e un profilo Facebook, nonché con vari video su YouTube. L’esito positivo del progetto si riflette nei numeri: 13 pubblicazioni scientifiche, 16 conferenze pubbliche, 7 tesi di dottorato, 74 estratti, 3 workshop e due eventi pubblici. Le attività del progetto hanno anche prodotto il finanziamento di altre 18 sovvenzioni strettamente correlate alla ricerca GLOWBRAIN. La piattaforma preclinica GLOWBRAIN per la ricerca sulle cellule staminali nel cervello di topi vivi rende possibile testare promettenti composti per il trattamento dell’ictus e altre problematiche neurodegenerative. La piattaforma di ricerca potrebbe rivoluzionare la ricerca sul cervello e garantire una più rapida commercializzazione dei risultati della ricerca, ponendo l’UE all’avanguardia nel campo della medicina rigenerativa e dell’imaging molecolare.

Parole chiave

Cellula staminale, cervello, nanoparticella, GLOWBRAIN, immaginografia con bioluminescenza, MRI

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