Studio di cellule staminali di pazienti con disordine del metabolismo del DNA mitocondriale
Settore in cui opera l'ente
Ricerca scientifica e tecnologica
Ricerca scientifica e tecnologica
Città in cui opera l'ente
Bologna
Imola
Bologna
Imola
Tipologia ente
Università pubblica
Sito Web
https://www.unibo.it/it
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IL PROGETTO
Nel Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche e, nello specifico, nel laboratorio di Medicina Mitocondriale Traslazionale della Prof.ssa Caterina Garone, associato in Genetica Medica all’Università di Bologna, è stato avviato un progetto di generazione di cellule pluripotenti staminali da materiale biologico di pazienti con malattie mitocondriali con l’obiettivo di studiare i meccanismi di malattia e sviluppare nuove terapie sperimentali. Nello specifico partendo da una biopsia di cute eseguita e dalla quale erano stati precedentemente generati fibroblasti per finalità diagnostica, sono state riprogrammate le cellule con l’utilizzo del kit Sendai Virus per renderle cellule pluripotenti staminali. Queste cellule mantengono il difetto genetico di origine ma hanno la capacità di trasformarsi in diverse linee cellulari (come neuronali, muscolari, cardiache, etc) se cresciute in specifiche condizioni di cultura. Inoltre, possono crescere in forma sia bidimensionale che tridimensionale andando a generare degli “organoidi”. Permettono pertanto di studiare i meccanismi di malattia, identificare biomarker e target per terapie oltre che la sperimentazione delle stesse ovviando all’uso di modelli animali e riducendo i tempi di sperimentazioni. Inoltre, essendo generate da materiale biologico del paziente stesso, permettono di sviluppare una medicina di precisione, ovvero di poter comprendere come il singolo paziente sviluppa la malattia e risponde alle terapie.
Le cellule staminali generate da materiale biologico di pazienti sono un modello eccezionale ed essenziale per lo sviluppo della medicina di precisione
- Caterina Garone
L'IMPATTO DEL PROGETTO
Sono state riprogrammate 4 linee di pazienti con difetto della replicazione del DNA mitocondriale e nello specifico tre linee da pazienti con difetto di Timidina china 2 (TK2) che causa una miopatia ad esordio infantile ed una linea cellulare di un paziente con difetto di timidina fosforilasi che causa l’encefalopatia neuro gastrointestinale mitocondriale (MNGIE). Inoltre, sono state riprogrammate due linee di controlli. Dopo la riprogrammazione e l’isolamento dei singoli cloni, è stata confermata la staminalità delle cellule con esperimenti di microscopia confocale con immunofluorescenza. Sono seguiti i primi esperimenti di caratterizzazione, tra cui lo studio del network mitocondriale che non ha evidenziato differenze e della respirazione cellulare che ha confermato un metabolismo glicolitico delle cellule staminali. A questa prima fase è seguita la fase di differenziazione delle cellule in linee neuronali attualmente in corso.