Stefano Piccolo, Universita’ di Padova.
Chimere e animali transgenici in biomedicina
Che cosa e’ un animale transgenico ?
E’ un animale il cui corredo genetico e’stato
modificato per aggiungere del DNA estraneo
(transgenesi) o per inattivare un gene normalmente
presente (Knock-out genico)
Genie e’ una fabbrica vivente di un farmaco essenziale
alla vita di molti pazienti: la proteina C, che e’ prodotta
dal suo latte.
C’e’ un disperato bisogno di nuovi
farmaci rari in natura, e costosi da sintetizzare…
Proteine della coagulazione (fattore VIII, IX)
Proteine anticoagulanti (PAI)
Anticorpi contro recettori tumorali, etc
Queste proteine richiedono la
puficazione da litri di sangue
umano o la sintesi in bioreattori
biologici. In altri casi la loro
produzione non e’ tecnicamente
possibile
Genie e’ una chimera “molecolare”
Problema= Bisogna
pero’ saggiare in quali
individui il “transgene”
si e’ inserito in modo
utile….
Come rendere piu’
efficace la produzione
di questi animali
transgenici?
Tecnologia della clonazione
oocita
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denucleazione
trapianto nucleare
UN’ ALTRA GRAVE PENURIA
RIGUARDA
ORGANI e CELLULE DA
TRAPIANTARE
XENOTRAPIANTI:
chimere uomo-animale?
Il problema dei trapianti e’ il rigetto:
Combattuta con Farmaci Immunosoppresssori ma
Reazione Iperacuta e’ difficile da controllare
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Distruzione dei vasi sanguigni
Emorragia e morte dell’organo
Cuore di maiale transgenico
SOSTITUZIONE MIRATA DI UN GENE
Sostituire un gene con un’altro (da maiale ad umano, per es.)
Sostituire una versione malata di un gene endogeno con una sana
Sostituire con una forma inattiva (eliminazione o knock-out)
Sostituire con una versione simile a quella presente in malattie umane
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Mario Capecchi
Cellule Staminali
Embrionali (ES)
COME SI GENERA UN MUTANTE A’ LA CARTE
Electroporationofconstruct
andG418selection
Modello per
- Cancro
- Malattie autoimmuni
-/-
Isolation of homologous
recombinant clones
- Malattie Degenerative etc.
Microinjection into
blastocycts
+/-
X
Implantation into
foster mother
X
Mouse chimeras
+/-
APPLICAZIONI CELLULE EMBRIONALI STAMINALI
Cellule ES
GF2+3
GF
1
GF
2
GF
3
GF
4
GF
2
GF
1
･produzione di topi con mutazioni mirate a scopo di ricerca
･differenziazione programmata
di cellule e organi in vitro
Le cellule staminali embrionali possono essere utilizzate per ottenere
cellule specializzate (differenziate) in vitro. Per questo scopo esse
devono essere guidate da stimoli appropriati.
L’uso di animali chimera (che hanno ricevuto cellule staminali
umane) e’ indispensabile per scoprire come guidare queste
cellule nella loro differenziazione.
Chimere, transgeni, cellule staminali embrionali e terapia cellulare
paziente
Banca di cellule ES immuno-compatibili Differenziamento
Terapia cellulare
Correzione di danni genetici
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Topo con sistema immunitario umanizzato etc
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