Come può una coppia di proteine universalmente espresso nelle cellule staminali e negli embrioni in via di sviluppo influenzare il destino delle cellule umane? Come può decidere se diventeranno cellule della retina, del muscolo cardiaco o dell’epitelio intestinale?

Questa è la domanda che si è posto Rajesh C. Rao, M.D., e i suoi colleghi dell’Università del Michigan.

La loro ricerca pubblicata su Cell Reports, può introdurre nuovi strumenti per identificare I percorsi del differenziamento cellulare per i quali il gruppo di ricerca ha depositato un brevetto.

La ricerca aiuta anche a mettere luce sui farmaci contro il tumore, gli inibitori WDR5 in quanto queste due proteine, WDR5 e p53, sono state da tempo studiate in relazione ai tumori dimostrando che WDR5 regola p53 sia direttamente che indirettamente.

“La maggior parte dei ricercatori ha studiato come capire il differenziamento cellulare guardando i fattori trascrizionali e come questi agiscono nello specifico” sostiene il Dott. Rao, assistente di oftalmologia e patologia al Michigan Medicine.

“Il nostro interesse principale invece è stato quello di concentrarci sui meccanismi epigenetici e sui cambiamenti della cromatina , sull’’impacchettamento del DNA con le proteine chiamate istoni che incide sul destino delle cellule staminali, cosi come un fattore trascrizionale così ubiquitario come p53 integra i segnali di WDR5, a sua volta coinvolto nelle modificazioni della cromatina per guidare il differenziamento cellulare”.

Lavorando con cellule staminali embrionali di topo come modello di differenziamento cellulare si possono generare organoidi di tessuti specifici. Se in questi organoidi si esprime con ritardo la proteina WDR5, le cellule staminali embrionali cambiano destino.

Normalmente queste cellule si sviluppano in organoidi del tessuto nervoso che poi diventa sistema nervosa centrale, midollo spinale e cellule della retina ma il ritardo dell’espressione del gene WDR5 ha prodotto invece cellule del mesoderma che danno vita a cellule del sangue, del muscolo cardiache del muscolo scheletrico.

“Guardando al microscopio, abbiamo visto le cellule pulsare, con grande sorpresa di tutti!” afferma il Dott. Rao. “abbiamo estratto le proteine visto che il 30-40% delle cellule comprese nell’organoide erano cellule del muscolo cardiaco”.

Normalmente i ricercatori usano metodi assai complessi per indurre un organoide a generare cellule cardiache in grado di pulsare. In questo caso la spontaneità del timing dell’espressione di un gene è bastata a indurre il differenziamento verso la linea del mesoderma.

Fonte: Cell Reports