Cellule tumorali trasformate in muscoli sani grazie all'IA e alla robotica

CRISPR, acronimo di “Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats“, è una tecnologia avanzata di ingegneria genetica che consente agli scienziati di modificare in modo preciso il DNA all’interno degli organismi viventi, inclusi gli esseri umani. Sfrutta un meccanismo di difesa immunitaria naturale presente in alcuni batteri, come quello contro virus e altri agenti patogeni. Proprio utilizzando questa tecnologia, diventa da oggi possibile trasformare cellule tumorali in cellule sane: vediamo come un gruppo di ricercatori ha raggiunto lo storico traguardo.

Il ruolo dell’intelligenza artificiale e della robotica nella ricerca e nell’editing genomico

L’editing genomico permette di modificare il DNA in modo preciso e mirato. È basato su sistemi di molecole specializzate che possono essere utilizzate per tagliare il DNA in punti specifici all’interno del genoma, quindi introdurre le modifiche desiderate sul materiale genetico. Una delle tecniche di editing genomico più conosciute è CRISPR-Cas9, ma esistono anche altre varianti.

L’intelligenza artificiale e la robotica sono diventati parte integrante nel campo CRISPR e in generale nell’editing genomico mostrando quando sia sempre più stretto e indissolubile il legame tra la ricerca e la tecnologia. Basti pensare che le soluzioni di intelligenza artificiale possono essere progettate per indirizzare il sistema CRISPR verso il “sito bersaglio” all’interno del genoma. A loro volta, appositi programmi informatici possono analizzare grandi quantità di dati genomici per identificare le sequenze.

Robot e IA sono inoltre utilizzati per identificare e separare le cellule che sono state modificate con successo attraverso l’editing genomico, per l’analisi dei dati genomici, per prevedere le funzioni dei geni, per l’ottimizzazione degli esperimenti, per l’automazione dei processi di laboratorio e molto altro ancora.

Avvenuta con successo la trasformazione di cellule tumorali in cellule muscolari sane

Proprio utilizzando le tecnologie descritte poco sopra per sommi capi, un gruppo di scienziati del Cold Spring Harbor Laboratory, istituto di ricerca statunitense specializzato nella ricerca contro i tumori, è riuscito nell’intento di trasformare cellule cancerose del rabdomiosarcoma (RMS), osservate nei bambini, in cellule muscolari sane.

Per sei lunghi anni, gli esperti del laboratorio guidato dal professor Christopher Vakoc (Cold Spring), si sono adoperati nello strenuo tentativo di indurre le cellule sarcomatiche a trasformarsi in cellule tessutali funzionanti. I sarcomi sono tumori che si sviluppano nei tessuti connettivi come quelli muscolari; il trattamento spesso comporta chemioterapia, interventi chirurgici e radioterapia.

Usando le tecniche e gli strumenti citati in precedenza, il team di Vakoc è riuscito nell’intento di individuare geni che, quando trattati, costringono le cellule RMS ad attivare la trasformazione in cellule muscolari perfettamente funzionanti.

La chiave del processo è una proteina chiamata NF-Y: rimuovendola, le cellule perdono tutte le caratteristiche tumorali diventando dedite alla sola contrazione del muscolo. Poiché tutta l’energia e le risorse disponibili sono concentrate sulle attività di contrazione, la cellula non ritorna mai a mostrare il funzionamento di moltiplicazione proprio del RMS e di altre patologie simili.

Vakoc spiega infatti che la tecnologia appena messa a punto può essere estesa ad altre patologie tumorali ed è frutto del sostegno economico ricevuto da tante famiglie che, in passato, hanno purtroppo perso i loro cari. Il traguardo appena raggiunto potrebbe in futuro aiutare a salvare tante vite rivoluzionando il trattamento del cancro come lo conosciamo oggi.

Per gli interessati, questo è il documento che contiene i risultati della ricerca svolta presso i laboratori del Cold Spring.

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