Nanobiopsie
La possibilità di agire "manualmente" sulle singole cellule è una opzione ben nota sia a chi ha pratica di laboratorio (ad esempio con tecniche quali il FACS - Fluorescence Activated Cells Sorter) che alle tante persone che hanno sentito parlare di fertilizzazione in vitro. Una delle immagini più comuni di quest'ultima tecnica è la pipetta che tiene ferma la cellula uovo durante l'inserimento del nucleo maschile.
Ma le potenzialità e i vantaggi connessi alla manipolazione di specifiche cellule sono pressochè infinite e, cosa più importante, non relegati ad una scienza futuribile o alle stramberie di qualche scienziato pazzo.
Pensiamo alla possibilità di separare in modo specifico le cellule tumorali da un tessuto in cui la maggior parte sono cellule normali, o meglio ancora di identificare e separare all'interno di una massa tumorale le cosiddette CSC (cellule staminali cancerose), cellule che sebbene presenti in bassissima percentuale sono le vere responsabili della proliferazione tumorale. Isolare queste cellule e studiarne la genetica e la biochimica è il vero modo per sviluppare terapie assolutamente mirate alla sorgente della malattia e non più ai suoi epifenomeni.
Ma esistono potenzialità ancora più interessanti associate allo sviluppo di tecniche di micromanipolazione. Ad esempio è la possibilità di prelevare una parte del contenuto della cellula senza per questo distruggerla. Un approccio questo particolarmente utile nella ricerca in quanto permette, ad esempio, di monitorare l'evolversi di alterazioni biochimiche o dell'espressione genetica.
Un metodo sviluppato recentemente potrebbe rispondere a queste esigenze.
In sintesi si tratta di una nanopipetta di vetro manovrata da un computer, in grado di agganciare una cellula ed estrarre un volume pari a 50 femtolitri, pari a circa l'uno per cento del volume cellulare, grazie al diametro del canale pari a 100 nanometri.
Pensiamo alla possibilità di separare in modo specifico le cellule tumorali da un tessuto in cui la maggior parte sono cellule normali, o meglio ancora di identificare e separare all'interno di una massa tumorale le cosiddette CSC (cellule staminali cancerose), cellule che sebbene presenti in bassissima percentuale sono le vere responsabili della proliferazione tumorale. Isolare queste cellule e studiarne la genetica e la biochimica è il vero modo per sviluppare terapie assolutamente mirate alla sorgente della malattia e non più ai suoi epifenomeni.
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| Da una nanobiopsia al sequenziamento (©actis et al / ACSNano) |
Ma esistono potenzialità ancora più interessanti associate allo sviluppo di tecniche di micromanipolazione. Ad esempio è la possibilità di prelevare una parte del contenuto della cellula senza per questo distruggerla. Un approccio questo particolarmente utile nella ricerca in quanto permette, ad esempio, di monitorare l'evolversi di alterazioni biochimiche o dell'espressione genetica.
Un metodo sviluppato recentemente potrebbe rispondere a queste esigenze.
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| La nanopipetta in azione (©actis et al / ACSNano) |
La tecnica, nata dalla collaborazione tra l'Imperial College di Londra e la University of California - Santa Cruz, è stata finora utilizzata per estrarre singoli mitocondri o analizzare l'espressione di specifici RNA.
Obiettivo prioritario ora è quello di renderla ancora più versatile grazie a dei sensori posti all'estremità della pipetta, in modo da ottenere misurazioni istantanee delle molecole bersaglio.
Obiettivo prioritario ora è quello di renderla ancora più versatile grazie a dei sensori posti all'estremità della pipetta, in modo da ottenere misurazioni istantanee delle molecole bersaglio.
Fonti
- Compartmental Genomics in Living Cells Revealed by Single-Cell Nanobiopsy
Paolo Actis et al, ACS Nano, (2014) 8 (1) - PDF
- "Nanobiopsy" allows scientists to operate on living cells
Imperial College London, news
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