"Quanti diversi tipi di cellule ci sono in un corpo umano? E come si sviluppano queste differenze? Nessuno lo sa davvero, " afferma il professor Stein Aerts di KU Leuven (Università di Leuven) e VIB, Belgio. Ma grazie a un nuovo metodo sviluppato dal suo team, che potrebbe essere in procinto di cambiare.

Anche se ciascuna delle cellule del nostro corpo porta la stessa identica sequenza di DNA, c'è un'enorme varietà di tipi di cellule e funzioni. Queste differenze derivano da come viene interpretata la sequenza del DNA:non tutti i geni sono 'attivati' in ogni cellula.

I recenti progressi nel sequenziamento di cellule singole hanno già permesso di misurare quale dei nostri 20, 000 geni sono attivi in ​​una singola cellula. Con oltre 30 trilioni di cellule nel corpo umano, queste tecniche forniscono un livello di dettaglio senza precedenti che sta rivoluzionando la ricerca in biologia e medicina. Ma quando questo metodo viene applicato a migliaia di cellule di tessuti diversi, diventa sempre più difficile elaborare l'enorme quantità di dati e rilevare modelli significativi.

Il biologo computazionale Stein Aerts (KU Leuven e VIB) e il suo team hanno unito le forze con matematici, bioingegneri, e specialisti IT per raccogliere la sfida. "Abbiamo sviluppato SCENIC, un programma per computer che identifica diversi tipi di cellule in base ai loro modelli di espressione genica, rapido e preciso. Ciò consente una migliore comprensione di come è regolato il destino dei tipi cellulari, e per l'identificazione dei regolatori principali, che potrebbero anche essere potenziali bersagli farmacologici".

"Questo nuovo metodo non solo ci aiuta a saperne di più sulle diverse cellule del nostro corpo, ", afferma la ricercatrice post-dottorato Sara Aibar Santos. "Ci dice anche come l'attività cellulare cambia nel corso del tempo, o quando ci ammaliamo."

Il team ha già applicato il metodo al tessuto cerebrale di topi e umani. Lo hanno anche usato per analizzare e confrontare le cellule tumorali del cervello e dei tumori della pelle, che ha portato all'identificazione di nuovi tipi cellulari legati alla metastasi, la diffusione delle cellule cancerose in altre parti del corpo.

Il metodo potrebbe aiutare a sviluppare l'Atlante delle cellule umane, uno sforzo globale volto a mappare tutti i diversi tipi di cellule e stati nel corpo umano. "Questo atlante sarebbe una fonte inestimabile di informazioni sia per la ricerca che per la medicina, "Continua Aibar Santos. "Ci permetterebbe di studiare sistematicamente i cambiamenti biologici associati a diverse malattie, per capire dove i geni associati alla malattia sono attivi nel nostro corpo, analizzare i meccanismi molecolari che regolano la produzione e l'attività dei diversi tipi cellulari, e capire come i diversi tipi di cellule si combinano e lavorano insieme per formare i tessuti".