“E’ stata una sorpresa scoprirlo” – afferma il Dottor Albert P. Li, fondatore, presidente e CEO dell’IVAL – “Sono sempre stato interessato agli effetti potenzialmente dannosi che il ri-congelamento poteva avere sugli epatociti. Abbiamo scoperto che con la tecnologia QuickRefreeze, gli epatociti crio-conservati per due volte mantenevano la vitalità e l’attività degli enzimi metabolici, similmente alle misurazioni effettuate prima che venissero congelati una seconda volta”. Il Dottor Li afferma che la tecnologia QueekRefreeze può essere utilizzata per preparare la conservazione criogenica degli epatociti umani dentro una soluzione, provenienti da più donatori.

Dr. Albert P. Li

Gli epatociti immersi in soluzione di più donatori possono essere utilizzati per valutare le proprietà dei farmaci quali il metabolismo, la tossicità e le interazioni tra di essi.
Il dottor Li è un esperto di fama mondiale nell’ applicazione di sistemi sperimentali in vitro per la valutazione delle proprietà farmacologiche, è stato infatti uno dei pionieri della conservazione criogenica degli epatociti.

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Uno dei motivi riconosciuti è il metabolismo del grasso, che aumenta di 3,6 volte le probabilità l’insorgenza di  gravi problemi di memoria e apprendimento. Infatti i ricercatori neurologici del Rush Univ. Medical Center in collaborazione con il National Institute of Health, hanno scoperto che la stessa proteina che controlla il metabolismo dei grassi nel fegato si trova anche nell’ ippocampo, sede della memoria, e controlla la funzione mnemonica e di apprendimento. Tuttavia devono ancora capire come il grasso è collegato con memoria e apprendimento, per poter sviluppare un approccio efficace per proteggerli entrambi.

Il fegato è il principale organo di metabolizzazione del grasso, controllato dai recettori PPARalpha. Sorprendente è stata la scoperta di trovare un alto livello di PPARalpha anche nell’ippocampo dei modelli animali. Ad esempio i topi poveri di PPARalpha in questa zona del cervello avevano problemi di memoria, mentre in seguito ad una iniezione dei recettori, si è notato un miglioramento.

In un primo momento, coloro che hanno alte concentrazioni di PPARalpha nel fegato, iniziano a perderli proprio a partire dal fegato e in seguito da tutto il corpo compreso il cervello. Pertanto, il grasso addominale è un primo sintomo di un qualche tipo di malattia degenerativa che può manifestarsi successivamente. I ricercatori sono stati in grado di creare alcuni topi con PPARalpha normale nel fegato e PPARalpha impoverito nel cervello. Questi topi avevano poca memoria e difficoltà di apprendimento. Per contro, i topi che hanno PPARalpha normale nel cervello e PPARalpha impoverito nel fegato mostravano una memoria normale. Questo studio dimostra che le persone possono soffrire di problemi relativi alla memoria solo quando perdono PPARalpha nell’ippocampo.

Il CREB era ritenuta la principale proteina che controlla la memoria, questo studio  ha invece mostrato che il PPARalpha stimola direttamente il CREB e aumenta in tal modo le proteine ​​relative alla memoria. Ma devono essere condotte ulteriori ricerche per vedere come si può mantenere il PPARalpha a livelli adeguati nel cervello, in modo da essere più resistenti alla perdita di memoria.

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Il professor Nikolai Kolchanov, rettore del suddetto istituto, ha dichiarato che ” il monumento simboleggia la gratitudine per il sacrificio degli animali grazie al quale l’umanità ha potuto studiare la genetica ed i meccanismi alla base delle malattie, e grazie ai quali ha potuto sviluppare rimedi e cure farmacologiche. L’artista che ha realizzato l’opera,  Andrew Kharkevich,  ha voluto interpretare il topo nelle vesti di uno scienziato che tesse il futuro della ricerca. La realizzazione dell’opera cade in una stagione di grande dibattito sull’utilizzo degli animali da laboratorio nella sperimentazione, a fronte della legge di delegazione europea del 2013 che limita la vivisezione degli animali sostenendo la sperimentazione alternativa, in particolar modo al di fuori della ricerca biomedica, come nell’industria cosmetica ed alimentare ove è fatto largo uso di questi animali. La normativa è stata recepita dal senato Italiano nel Luglio 2013.

Di seguito una statistica dettagliata realizzata in UK del numero di animali utilizzati al giorno per la sperimentazione nel solo regno unito, circa il 5% dell’utilizzo a livello mondiale.

• Topi: 7342
• Ratti: 1545
• Pesci: 1545
• Uccelli: 466
• Pecore: 103
• conigli: 42
• Anfibi: 44
• Cavie: 32
• Cani: 12
• Primati: 7

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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.

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