Un atlante rivoluzionario
La creazione di un atlante di embrioni di topo di tale portata di solito richiede enormi collaborazioni e budget, ma un piccolo team è riuscito a farlo. Utilizzando una tecnica innovativa, hanno sviluppato un atlante time-lapse delle cellule embrionali di topo in soli dieci giorni, per un costo di circa 370.000 dollari.
Lo studio e i risultati
Lo studio, pubblicato su Natura a febbraio, ha ricevuto elogi per la sua ampia portata e i metodi impiegati. Gli scienziati hanno utilizzato una tecnica chiamata sci-RNA-seq3 per tracciare l’attività genetica delle singole cellule durante lo sviluppo embrionale, permettendo loro di studiare come le cellule staminali si differenziano e come si formano gli organi.
Metodo innovativo
Invece di esaminare intere cellule, i ricercatori hanno isolato i nuclei cellulari degli embrioni di topo e applicato marcatori molecolari per tracciare i trascrittom. Questo approccio ha permesso loro di sequenziare l’mRNA delle singole cellule e costruire un modello del processo di differenziazione cellulare.
Superare le sfide
Inizialmente, il team ha affrontato sfide nel tracciare i trascrittom durante periodi di tempo più lunghi. Collaborando con altri ricercatori, sono riusciti a raccogliere dati su 83 embrioni di topo in diversi stadi di sviluppo, permettendo loro di analizzare in dettaglio il processo di formazione degli organi.
Implicazioni e prospettive future
L’atlante di embrioni di topo potrebbe fornire importanti informazioni sulla biologia dello sviluppo e sull’evoluzione delle cellule staminali. Questo lavoro apre la strada a nuove ricerche sull’embriogenesi e sulle malformazioni congenite, offrendo nuove prospettive sulla formazione degli organi nei vertebrati.
Un’importante scoperta sull’origine delle cellule
La ricerca in biologia dello sviluppo ha portato a una scoperta significativa sull’origine delle cellule. Gli scienziati hanno congelato gli embrioni per analizzare i trascrittomi delle singole cellule, mappando così l’origine e lo sviluppo di 190 tipi di cellule diverse.
Integrazione dei dati per arricchire l’analisi
Per arricchire ulteriormente l’analisi, i ricercatori hanno integrato i dati raccolti con il lavoro di altri team. Questo ha permesso di seguire le prime cellule staminali e di osservare la loro differenziazione in tipi specifici di cellule negli embrioni più maturi.
Una visualizzazione 2D del set di dati dell’atlante del mouse, con colori corrispondenti ai 26 principali tipi di cellule.Credito: C. Qiu et al./Natura
Un’importante risorsa per la ricerca
L’atlante risultante, contenente i trascrittomi dei topi in 45 punti temporali, è ora disponibile per la comunità scientifica. Questo atlante di embrioni di topo è uno dei più grandi mai creati e offre opportunità uniche di studio nel campo della biologia dello sviluppo.
Effetti dello stress sul trascrittoma
Uno degli aspetti interessanti emersi dalla ricerca riguarda gli effetti dello stress sul trascrittoma delle cellule. Il momento più stressante della vita, ovvero subito dopo la nascita, ha provocato cambiamenti significativi nel trascrittoma delle cellule, con diverse attività che si adattano alla nuova vita al di fuori dell’utero.
Scoperta inaspettata
Un’altra scoperta inaspettata è stata fatta grazie a un caso fortuito. L’analisi di topi nati in modo naturale ha rivelato trascrittomi significativamente diversi rispetto a quelli nati tramite taglio cesareo. Queste differenze potrebbero avere implicazioni sulla salute e sull’evoluzione delle cellule.
Prospettive future e conclusioni
Le prossime sfide includono lo studio del movimento e della divisione delle cellule nel 3D per comprendere meglio come si sviluppano gli organismi complessi. La ricerca futura potrebbe portare a una maggiore comprensione dei processi che determinano il destino delle cellule e della formazione degli organi.
