Concetti Chiave
- Le iPSC possono essere trasformate in osteoblasti per la terapia ortopedica, utilizzando fibroblasti prelevati da pazienti e il protocollo di Yamanaka.
- Gli osteoblasti ottenuti proliferano su supporti 3D biocompatibili, simulando il tessuto osseo e favorendo la mineralizzazione tramite l'attività della fosfatasi alcalina.
- La fosfatasi alcalina aumenta durante il processo di mineralizzazione, contribuendo alla produzione di cristalli di idrossiapatite e all'incremento di calcio.
- In sperimentazioni, osteoblasti marcati sono stati impiantati in topi non immunoreattivi, dimostrando la proliferazione del tessuto osseo.
- Goodfellow ha creato topi transgenici iniettando il gene SRY, ottenendo esemplari con genitali maschili ma corredo XX, evidenziando l'influenza del gene sulla determinazione sessuale.
Terapia personalizzata ortopedica
Le ipsc possono essere utilizzate nella terapia personalizzata ortopedica: da un paziente che necessitava una bio-protesi si prelevarono dei fibroblasti e con il protocollo di Yamanaka li si resero staminali. Furono poi fatti differenziare in osteoblasti i quali furono fatti proliferare su sopporti 3D di materiale biocompatibile che simulano il tessuto osseo. Con il passare dei giorni ci si accorse che aumentava l’attività della fosfatasi alcalina, l’enzima responsabile del processo di mineralizzazione che produce i cristalli di idrossiapatite e dimostrarono che aumentava anche la quantità di calcio. Gli osteoblasti ottenuti dalle iPSC furono poi marcati e impiantati sottocute a topi non immunoreattivi (nude mice), in cui il sistema immunitario è represso di modo che non rigettassero gli osteoblasti. Si poté così dimostrare che il tessuto osseo prolifera nei topi.
Esperimenti sui topi transgenici
A individuare il gene SRY fu Goodfellow che creò topi transgenici iniettando nel pronucleo maschile DNA estraneo. In particolare prese un prezigote transgenico con corredo XX e vi iniettò l’SRY. Si ottenne così un topo con i genitali maschili, ma corredo XX.
N.B.: la proteina TDF prodotta da SRY appartiene al gruppo di proteine HMG, ossia proteine che legano al DNA e alla cromatina, modificandone la struttura architettonica. Non si legano infatti a promotori, ma distorcono il DNA per renderlo maggiormente accessibile così da indurre la trascrizione di altri geni.
Domande da interrogazione
- In che modo le iPSC possono contribuire alla terapia ortopedica personalizzata?
- Qual è il ruolo del gene SRY negli esperimenti sui topi transgenici?
- Che tipo di proteina è TDF e quale è la sua funzione?
Le iPSC possono essere utilizzate per creare osteoblasti da fibroblasti prelevati da un paziente, che vengono poi differenziati e proliferati su supporti 3D biocompatibili, dimostrando un aumento dell'attività della fosfatasi alcalina e della quantità di calcio, essenziale per la mineralizzazione ossea.
Il gene SRY, identificato da Goodfellow, è stato iniettato in un topo con corredo XX, portando alla creazione di un topo con genitali maschili, dimostrando l'influenza di SRY sullo sviluppo sessuale.
La proteina TDF, prodotta da SRY, appartiene al gruppo delle proteine HMG e modifica la struttura del DNA per renderlo più accessibile, facilitando così la trascrizione di altri geni, senza legarsi direttamente ai promotori.
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