Salute
IRENE, il nuovo software per la ricerca scientifica
I ricercatori e colleghi della Harvard Medical School hanno sviluppato un nuovo software per aiutare gli scienziati a generare diversi tipi di cellule da utilizzare nella ricerca e nella medicina.
Il software aiuta gli sforzi in corso per trasformare le cellule staminali pluripotenti indotte, o IPSC – cellule adulte che sono state “riavvolte” in uno stato precedente e più flessibile – in altri tipi di cellule, come neuroni o cellule muscolari. Una cellula killer naturale ingrandita al microscopio.
Tale ingegneria cellulare ha suscitato negli ultimi anni un intenso interesse per il suo potenziale nello studio e nello sviluppo di terapie per un’ampia gamma di malattie e lesioni dei tessuti. La trasformazione delle IPSC in specifici tipi di cellule richiede in genere la loro programmazione con una serie di fattori di trascrizione, che regolano l’espressione genica.
Per molti tipi di cellule, tuttavia, i fattori di trascrizione necessari sono un mistero. Per aiutare, il laboratorio di George Church aveva precedentemente costruito la piattaforma Human TFome, che ha assemblato una libreria completa di fattori di trascrizione. Il nuovo strumento, denominato IRENE, abbreviazione di Integrative Gene Regulatory Network Model, è un algoritmo computazionale che si basa su TFome per prevedere le combinazioni di fattori di trascrizione che produrranno il tipo di cellula desiderato in modo più efficiente.
È l’unico strumento finora che consente agli utenti di regolare questi fattori in base all’efficienza che desiderano che sia la conversione. “Riteniamo che IRENE possa accelerare notevolmente l’ingegneria cellulare e portare queste tecnologie ad applicazioni clinicamente rilevanti molto più velocemente”, ha detto il co-primo autore dello studio, Evan Appleton, ricercatore in genetica nel laboratorio della Chiesa. I risultati sono riportati in Nature Communications.
IRENE “aumenterà un certo numero dei nostri sforzi di ingegneria dei tessuti presso il Wyss Institute e HMS, e come risorsa aperta può fare lo stesso per molti ricercatori in questo campo in crescita”, ha detto Church, il Robert Winthrop Professore di Genetica presso l’Istituto Blavatnik a HMS, membro fondatore principale del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering e co-autore senior dello studio.
I ricercatori hanno già utilizzato IRENE per generare, per la prima volta, cellule epiteliali mammarie, cellule mammarie che un giorno potrebbero sostituire il tessuto dopo la rimozione chirurgica. Hanno anche creato cellule immunitarie chiamate cellule natural killer, utilizzate nelle terapie immunitarie, nonché cellule della pelle che producono pigmenti chiamate melanociti, utilizzate negli innesti cutanei, in modo più efficiente di quanto gli scienziati avessero ottenuto prima.
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