Nuova frontiera robotica per lo SCF Lab

Lo Stem Cell Fate Laboratory (SCF Lab) è stato fondato nel 2004 da un gruppo di ricercatori dell’Istituto di Genetica e Biofisica “A. Buzzati-Traverso” (IGB) di Napoli, nell’ambito del Dipartimento di Scienze della Vita del CNR.

L’uso delle cellule staminali rappresenta un’area di ricerca molto promettente per la definizione di terapie per la cura delle malattie degenerative. Ad oggi la conoscenza dei meccanismi che regolano il differenziamento di tali cellule è ancora incompleta, ovvero non sono noti tutti i fattori che agendo sulle staminali danno origine ai diversi tipi cellulari quali, ad esempio, i cardiomiociti (cellule del cuore) e i neuroni (cellule del cervello). Ne consegue che il successo nell’uso delle cellule staminali per scopi terapeutici presuppone lo sviluppo di metodiche e di tecnologie in grado di controllare il differenziamento cellulare.

Gli obiettivi dello SCF Lab sono: identificare molecole in grado di regolare e/o modulare la capacità delle cellule staminali di differenziare; verificare le capacità terapeutiche delle molecole identificate.
A questo scopo, lo SCF Lab ha co-sviluppato insieme con la “Hamilton Robotics” una piattaforma tecnologica innovativa, costituita da un sistema robotico acquistato grazie ad un finanziamento P.O.R. della Regione Campania per la realizzazione del Centro Regionale di Competenza in “Diagnostica e Farmaceutica Molecolare”. Tale sistema consente di analizzare l’effetto di migliaia di composti sul differenziamento delle cellule staminali in completa automazione e simultaneamente (modalità HTS, High Throughput Screening). Il sistema di automazione così concepito aumenta enormemente le probabilità di identificare nuove molecole che possano favorire l’uso delle cellule staminali in terapia.

Lo SCF Lab ha inoltre generato sia linee cellulari ingegnerizzate per il monitoraggio del differenziamento cellulare sia nuove procedure sperimentali ideate specificamente per l’analisi HTS. Il monitoraggio del differenziamento è reso possibile grazie alla presenza di una proteina fluorescente (GFP) che viene espressa solo quando le cellule da staminali divengono cardiomiociti o neuroni. Quindi, semplicemente misurando l’entità della fluorescenza emessa dalle cellule, si potranno identificare composti in grado di inibire (diminuzione della fluorescenza) o stimolare (aumento della fluorescenza) il differenziamento delle cellule staminali.

Per le caratteristiche descritte, il sistema robotico presenta una complessità ed una capacità peculiari, tali da consentire di manipolare le cellule staminali ed analizzarne il differenziamento in maniera automatizzata. Questa piattaforma robotica è al momento l’unica presso un Ente Pubblico di Ricerca sul territorio nazionale.

Il sistema robotico è stato progettato in maniera tale da poter essere utilizzato anche per l’identificazione di molecole in grado di modulare la proliferazione di cellule tumorali.

Nell’ambito delle sue attività di formazione, lo SCF Lab ha organizzato nel maggio 2006 la prima edizione del Corso teorico-pratico “Stem Cell Differentiation Training Course” al quale hanno partecipato 30 ricercatori provenienti da diverse istituzioni italiane. Il Corso è stato accreditato per 18 ECM dal Ministero della Salute.

Gli ideatori del progetto sono Dario De Cesare, Sandro De Falco, Stefania Filosa, Gabriella Minchiotti, Eduardo J. Patriarca, cinque ricercatori afferenti all’Istituto di Genetica e Biofisica “A. Buzzati-Traverso”; Laura Casalino è la responsabile del laboratorio di automazione dello SCF Lab