Sistema funzionale per screening ad alto contenuto di giunzioni neuromuscolari in vitro

[A.S.T. Smith, C.J. Long, K. Pirozzi, J.J. Hickman. A functional system for high-content screening of neuromuscular junctions in vitro. TECHNOLOGY 0 0:0, 1-12]

Abstract:

“I sistemi di screening ad alto contenuto fenotipico sono la logica estensione degli attuali efficienti, ma a basso contenuto informativo, screen preclinici per la scoperta di farmaci. Uno screening fisiologicamente accurato in vitro di giunzione neuromuscolare (NMJ) sarebbe quindi di enorme beneficio per lo studio delle neuropatie periferiche, nonché per la ricerca neuromuscolare di base e applicata. Ad oggi, nessun sistema di analisi selettiva completamente definito è stato sviluppato che consentirebbe ai ricercatori di determinare l’uscita funzionale delle fibre muscolari coltivate (miotubi) quando stimolati tramite il NMJ in tempo reale per applicazioni sia acute che croniche. Presentiamo qui lo sviluppo di tale modello di screening fenotipico, con evidenza di formazione di NMJ e trasmissione neuromuscolare iniziata di motoneuroni in un sistema automatizzato. I miotubi assemblati su cantilever di silicone hanno permesso la misurazione della deflessione del substrato in risposta alla contrazione e hanno fornito le basi per monitorare l’effetto della stimolazione dei motoneuroni controllati sul comportamento contrattile. L’effetto è stato bloccato mediante trattamento con D-tubocurarina, confermando la funzionalità di giunzione neuromuscolare in questo sistema di saggio altamente multiplex.”

Da “Animal testing could be reduced with new research – Technology created to mimic standard human muscular functions”:

“Una tecnologia di questa natura permetterà ai ricercatori non solo di eliminare gli animali dai loro test, ma consentirà anche alle aziende farmaceutiche di essere in grado di produrre trattamenti più rapidi e precisi” dice il Prof. James Hickman

[…] “Il problema è che quando si ottimizza un trattamento per l’animale, semplicemente non si traduce per l’uomo, perché gli effetti secondari non sono presi in considerazione”, ha detto Hickman. “Se possiamo effettivamente creare un sistema umano che può prevedere i più piccoli effetti, speriamo di poter ottenere qualcosa di più efficace che arrivi agli studi clinici”.

Le persone che hanno la malattia di Lou Gehrig, atrofia muscolare spinale, lesioni del midollo spinale e neuropatie base sono alcuni dei molti pazienti che potrebbero beneficiare di una svolta di questo tipo, Hickman ha detto.

“Abbiamo curato più di 200 malattie in ratti e topi (i cui risultati) non si sono tradotti per l’uomo perché la nostra fisiologia è diversa…”

Hickman ha iniziato a scrivere su questo argomento nel 1993, e (solo) nel 2002 gli è stato conferito il finanziamento per la prima volta. Oggi, questa tecnologia esiste grazie, in parte, ad una concessione $ 10 milioni da National Institutes of Health che è stata assegnata sia all’UCF che alla Cornell University per la ricerca della riproduzione delle funzioni umane in modo che gli animali possano essere sostituiti negli studi pre-clinici.

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