I ricercatori dell’Università di Stoccolma e dello SciLifeLab hanno sviluppato il primo metodo per scoprire i compiti che i microRNA svolgono nelle singole cellule. Si tratta di un enorme miglioramento rispetto ai metodi all’avanguardia esistenti che richiedono milioni di cellule e consentirà per la prima volta ai ricercatori di studiare i microRNA in tessuti complessi come il cervello.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Biotecnologie della natura.
I microRNA sono piccole molecole che regolano l’attività genetica legandosi e distruggendo gli RNA prodotti dai geni. Si stima che più del 60% di tutti i geni umani siano regolati dai microRNA, quindi non sorprende che queste piccole molecole siano coinvolte in molti processi biologici, comprese malattie come il cancro. Per scoprire la funzione di un microRNA è necessario scoprire esattamente quali RNA vengono presi di mira. Sebbene esistano tali metodi, per funzionare richiedono molto materiale, in genere nell’ordine di milioni di cellule.
Ora i ricercatori dell’Università di Stoccolma e dello SciLifeLab hanno sviluppato un nuovo metodo per rilevare i target dei microRNA a livello delle singole cellule. Tali cellule hanno ciascuna un diametro di circa un centesimo di millimetro, pesano meno di un miliardesimo di grammo e costituiscono gli elementi costitutivi di base degli organismi viventi. Con il loro nuovo metodo sensibile, i ricercatori possono seguire il targeting dei microRNA di migliaia di RNA durante processi biologici come il ciclo cellulare o la differenziazione in globuli rossi. In questi processi, i ricercatori hanno scoperto che i microRNA – sorprendentemente – svolgono compiti abbastanza diversi in ciascuna cellula. In futuro, sarà possibile applicare questo metodo anche per studiare il targeting dei microRNA in interi tessuti, per scoprire esattamente cosa sta succedendo in ciascuno dei tanti tipi di cellule che compongono organi complessi come il cervello.
Marc Friedländer, professore associato all’Università di Stoccolma, afferma: “Nel nostro gruppo di ricerca, vogliamo comprendere e infine creare modelli matematici di regolazione genetica a livello della singola cellula. Il nostro nuovo metodo rappresenta un enorme passo avanti verso questo obiettivo.”
Il lavoro è stato guidato dalla dottoressa Inna Biryukova, che ha avuto un ruolo di primo piano nello sviluppo del metodo di laboratorio, e dallo studente di dottorato Vaishnovi Sekar, che ha eseguito la maggior parte delle analisi computazionali avanzate. Vaishnovi Sekar evidenzia le sfide del progetto: “In termini di complessità del lavoro computazionale, questo è un territorio inesplorato e ci mancavano punti di riferimento e soglie. Abbiamo dovuto esplorare una miriade di approcci per ideare una metodologia che non solo funzioni ma anche produce osservazioni biologicamente significative.”
Lo studio è stato sostenuto da ERC e Vetenskapsrådet ed è stato pubblicato sulla rivista Biotecnologie della natura.
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