CHARACTERIZATION OF MOLECULAR MECHANISMS DRIVING EPIGENETIC CONVERSION AND PHENOTYPE SWITCH OF FIBROBLASTS INTO INSULIN SECRETING CELLS
Tesi di Dottorato
Data di Pubblicazione:
2018
Citazione:
CHARACTERIZATION OF MOLECULAR MECHANISMS DRIVING EPIGENETIC CONVERSION AND PHENOTYPE SWITCH OF FIBROBLASTS INTO INSULIN SECRETING CELLS / A. Zenobi ; tutor: T.Brevini ; phd coordinator: F. Gandolfi. DIPARTIMENTO DI SCIENZE VETERINARIE PER LA SALUTE, LA PRODUZIONE ANIMALE E LA SICUREZZA ALIMENTARE, 2018 Mar 02. 30. ciclo, Anno Accademico 2017. [10.13130/zenobi-alessandro_phd2018-03-02].
Abstract:
La conversione epigenetica è una tecnica promettente che consente ad una cellula somatica matura di passare ad un fenotipo funzionale diverso ed alternativo rispetto a quello di origine. Questo risultato viene perseguito senza alcuna modificazione transgenica e senza l'acquisizione di uno stato di pluripotenza stabile e irreversibile, caratteristiche che rendono questo approccio molto prezioso per la medicina rigenerativa. Il protocollo di conversione epigenetica è robusto, riproducibile e assicura una buona efficienza ed il conseguimento di un fenotipo funzionale. Tuttavia, le cellule ottenute non sono completamente mature e differenziate ed è necessario identificare le migliori condizioni per realizzare uno “scale-up” che permetta l’applicazione in studi preclinici. Lo scopo del presente progetto di dottorato è stato quello di individuare condizioni di coltura fisiologiche, limitando le differenze tra l’ambiente in vitro e quello in vivo, al fine di aumentare l'efficienza del processo di differenziamento. Più precisamente, sono state testate concentrazioni fisiologiche di ossigeno e di glucosio per poter valutare l’efficienza di conversione cellulare nei diversi ambienti. Parallelamente, è stato valutato l'uso di sistemi di coltura tridimensionale (3D), con lo scopo di studiare il loro impatto sull’efficienza di conversione e sull'acquisizione di un fenotipo funzionale e maturo. I dati ottenuti suggeriscono che il “background genetico” ha un effetto significativo sulla risposta cellulare alle diverse condizioni di ossigeno durante il processo di differenziamento. D’altro canto, l'efficienza di conversione è risultata strettamente dipendente dalle concentrazioni di glucosio utilizzate durante l’isolamento delle cellule dal tessuto di origine. Inoltre, l’utilizzo di sistemi di coltura 3D, che riflettono la rigidità e l’elasticità proprie dell'organo in vivo, ha dimostrato un effetto positivo per l'acquisizione di un fenotipo pancreatico maturo, tipico delle cellule terminalmente differenziate. Infine, le informazioni molecolari ottenute dagli esperimenti di “genome editing” (ancora in corso) dovrebbero ulteriormente chiarire e corroborare i dati ottenuti.
Complessivamente, i risultati di questa tesi possono fornire informazioni utili sia per la comprensione dei meccanismi di base che regolano la crescita e il differenziamento cellulare, così come per la messa a punto di un protocollo di “scale-up” da utilizzare nella realizzazione di studi preclinici finalizzati alla medicina rigenerativa del diabete.
Tipologia IRIS:
Tesi di dottorato
Elenco autori:
A. Zenobi
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