podociti con funzionalità compromessa
Capire come i geni agiscono all’interno di specifici tessuti è fondamentale per la nostra capacità di combattere molte malattie umane , dalle malattie di cuore, all’ insufficienza renale, fino al cancro . Eppure, isolare i singoli tipi di cellule per lo studio è impossibile per la gran parte dei tessuti umani.
Un nuovo metodo sviluppato dai ricercatori della Princeton University e della University of Michigan chiamato “ in silico nano – dissezione ” utilizza i computer invece di bisturi per separare e identificare i geni di specifici tipi cellulari , permettendo lo studio sistematico dei geni coinvolti nelle malattie .
Il team ha utilizzato il nuovo metodo per identificare con successo geni espressi nelle cellule conosciute come podociti, i primi ad essere compromessi nelle patologie renali. I ricercatori hanno mostrato che alcuni schemi di attività di questi geni sono stati correlati con la gravità del danno renale nei pazienti e che l’approccio basato su computer era significativamente più preciso dei metodi sperimentali in topi nell’ identificazione dei geni specifici. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Genome Research .
Utilizzando questa tecnica , i ricercatori possono ora esaminare i geni da una sezione di tessuto, ad esempio una sezione di biopsia renale , in cerca dei marcatori specifici associati a certi tipi di cellule. Valutando modelli di espressione genica in condizioni diverse in queste cellule , un computer può utilizzare tecniche di apprendimento automatico per dedurre quali tipi di cellulari sono presenti nel campione. Il sistema può quindi identificare quali geni sono espressi nel tipo di cellula in esame . Questa informazione è fondamentale sia per la definizione di nuovi biomarker di malattie, sia nella selezione di potenziali nuovi target farmacologici.
Applicando il nuovo metodo per campioni bioptici renali , i ricercatori hanno identificato almeno 136 geni espressi specificamente nei podociti . Due di questi geni sono stati sperimentalmente identificati come responsabili di di patologie renali. Gli autori hanno anche dimostrato che la silico nanodissezione può essere utilizzata per cellule diverse da quelle che si trovano nel rene, suggerendo che il metodo è utile per lo studio di numerosissime patologie.
La ricerca è stata co-condotto da Olga Troyanskaya , professore di informatica e l’Istituto Lewis- Sigler per Genomica Integrante a Princeton , e Mattia Kretzler , un professore di medicina e biologia computazionale presso l’Università del Michigan.
