CIBIO: un a�?traduttorea�? artificiale che fa dialogare le cellule

Boston-Trento, giugno 2014. Una nuova tecnica che impiega cellule artificiali potrebbe aprire presto nuove frontiere per la cura elle infezioni batteriche, per esempio le infezioni polmonari di pazienti affetti da fibrosi cistica. A lavorare in questa direzione A? Sheref Mansy, giovane scienziato statunitense arrivato in Italia nel 2009 al Centro di Biologia Integrata (CIBIO) della��UniversitA� di Trento grazie al sostegno della Fondazione Armenise-Harvard.

Insieme al suo gruppo di ricerca, Mansy sta lavorando ad un progetto che permetterA� di controllare il comportamento delle cellule naturali senza modificarle geneticamente, utilizzando le cellule artificiali per dire a quelle naturali cosa devono fare.

Il problema A? che spesso le cellule non sono in grado di rispondere naturalmente ai segnali scelti per impartire loro delle istruzioni. Per ovviare a questo limite ci si affida alla��ingegneria genetica: modificandole geneticamente possono acquisire nuove capacitA�. Ma nel momento in cui il contenuto genetico di una cellula vivente viene modificato, anche il suo comportamento cambia.

La nuova strada del team di Sheref Mansy prevede invece la��uso di cellule artificiali, create per favorire la comunicazione chimica tra cellule e batteri.
Con importanti vantaggi: A�Con la��utilizzo delle tecniche di ingegneria genetica a�� spiega Sheref Mansy a��ca��A? la paura che le cellule possano evolversi fuori dal nostro controllo e anche alterare gli ecosistemi. Al contrario, avvalendoci di cellule artificiali, possiamo condizionarle a vivere per un periodo definito di tempo. Le cellule artificiali non hanno la capacitA� di riprodursi o di evolversi. Servono al loro scopo solo per un paio da��ore e poi smettono di funzionare. Non hanno altre possibilitA�A�.

Questa metodologia, messa a punto da Roberta Lentini (coautrice dello studio e dottoranda della��UniversitA� di Trento), puA? aprire nuove opportunitA� nella��ingegnerizzare dei comportamenti cellulari senza utilizzare organismi geneticamente modificati.

Ma come funziona questo scambio? A�Le cellule artificiali espandono la percezione di Escherichia coli utilizzando un segnale chimico che questo batterio non puA? comprendere da solo e trasformandolo in un nuovo segnale che invece il batterio A? in grado di recepire. Funziona come una sorta di traduttore, che si attiva solo quando serve. Pensiamo che questa tecnologia cambi il modo di vedere la biologia sintetica.

Esistono piA? modi per fare la stessa cosa. Il nostro metodo sfrutta la comunicazione chimica attraverso le cellule artificiali ed A? una��alternativa piA? sicura. Utilizzando cellule artificiali possiamo utilizzare la parte della vita che ci serve e rimuovere le parti della vita che non vogliamoA�. La notizia di questa scoperta ha giA� attirato la��attenzione della comunitA� scientifica internazionale. Proprio nel fine settimana appena trascorso, infatti, il progetto A? stato ospitato sulla prestigiosa rivista Nature. Ecco il link
alla��articolo: ncomms5012.html

Note informative:
Sheref S. Mansy
The Armenise-Harvard laboratory of synthetic and reconstructive Biology – mansy@science.unitn.it

Sheref Mansy, ricercatore del CIBIO della��UniversitA� di Trento, ha lavorato alla��Ohio State University sulla biosintesi dei Fe-S lusters con J.A.Cowan. In seguito si A? focalizzato sulla costruzione di sistemi di modelli proto cellulari con J.W.Szostak al Massachusetts General Hospital. Ha utilizzato il finanziamento del programma Armenise-Harvard career development award per costruire il suo laboratorio presso la��UniversitA� di Trento dove sta investigando sulla replica cellulare. Sheref A? anche un TEDFellow.

CIBIO – Centro Interdipartimentale per la Biologia Integrata della��UniversitA� di Trento La biologia si A? radicalmente trasformata negli ultimi dieci anni: la disponibilitA� delle sequenze di numerosi genomi e la��introduzione di metodi di analisi di complessitA� della cellula stanno rendendo sempre piA? reale il sogno fondante delle scienze della vita e la possibilitA� di raggiungere una comprensione totale – su base molecolare – dei meccanismi di funzionamento degli organismi.

A? in questo scenario che si colloca la��attivitA� del CIBIO, il Centro Interdipartimentale per la Biologia Integrata attivato dalla��Ateneo trentino mettendo in sinergia le competenze maturate nella��ambito dei dipartimenti di Fisica, Matematica, Informatica e Telecomunicazioni, Ingegneria dei Materiali e Tecnologie Industriali. Presso il CIBIO si studiano i meccanismi fondamentali di funzionamento della cellula, le conseguentiA�applicazioni alla conoscenza delle malattie e alla loro cura, nonchA� alla emergente scienza del benessere. Tra le principali attivitA� del CIBIO, la costituzione di una piattaforma tecnologica per lo studio su base genomica di farmaci attualmente in uso per un loro possibile re-indirizzamento verso nuove patologie. CosA� facendo il CIBIO si inscrive nel contesto emergente dei progetti di ricerca di terapie nuove a base no-profit, finanziati dal settore pubblico.
Il Centro CIBIO partecipa ad iniziative congiunte promosse dalle strutture ospedaliere e da altre istituzioni del sistema della ricerca trentino.
Per informazioni: www.unitn.it/cibio

LA FONDAZIONE GIOVANNI ARMENISE-HARVARD
La Fondazione Giovanni Armenise-Harvard sostiene giovani scienziati dotati di particolari capacitA�, contribuendo alla creazione di nuove aree di ricerca nel settore delle scienze biologiche in Italia, incentivando la mobilitA� internazionale a vantaggio di una cultura multidisciplinare e favorendo intensi rapporti di collaborazione tra gli scienziati italiani e la Harvard Medical School di Boston (HMS).

La Fondazione Armenise-Harvard fino a oggi ha investito in Italia circa 24 milioni di dollari, creando 20 laboratori per i beneficiari del Career Development Award, finanziando 3 PhD presso la Harvard Medical School e premiando 27 giovani giornalisti scientifici.

A questo si aggiunge la borsa di studio Armenise-Harvard Summer Fellowship che finora ha premiato 36 giovani laureandi italiani.

Il finanziamento della��Armenise-Harvard Career Development Award ammonta attualmente a $ 200.000 annui, per un periodo da tre a cinque anni, e comprende il compenso commisurato alla posizione occupata presso la��istituto ospitante, gli stipendi per gli altri membri coinvolti nel programma di ricerca e i fondi annuali per le apparecchiature/infrastrutture.

Le scadenze dei programmi sono:
Armenise-Harvard Career Development Award, domande entro il 15 luglio 2014
Armenise-Harvard PhD Program, domande entro dicembre 2014
Armenise-Harvard Summer Fellowship for Italian University Students, domande entro il
20 dicembre 2014
Armenise-Harvard Science Writer Fellowships, domande entro il 15 marzo 2015