Da Modena la sfida ad individuare sistemi di conservazione di linee cellulari con metodologie a basso impatto ambientale. Ricercatori Unimore, dell’Università di Teramo e stranieri partecipano ad un progetto europeo DRYNET che ha l’obiettivo di fare il punto su meccanismi molecolari che consentono l’essiccamento reversibile in piante ed animali. Se ne farà il punto in una due giorni che si tiene il 12 e 13 settembre presenti anche prestigiosi ricercatori statunitensi e giapponesi.
Un team internazionale di ricercatori comprendente docenti e studiosi Unimore si propone di rivoluzionare i sistemi di conservazione di linee cellulari riducendone l’impatto ambientale ed i costi energetici.
Questo l’obiettivo del progetto europeo Horizon 2020-RISE “DRYNET: setting an interdisciplinary/sectorial/international research network to explore dry storage as an alternative strategy for cells/germoplasm biobanking” (Istituzione di una rete di ricerca internazionale e interdisciplinare per lo studio di strategie alternative per la conservazione in stato anidro di cellule e germoplasmi in biobanche), nell’ambito del quale Modena terrà a battesimo due giornate di studio, dedicate – appunto – alla presentazione e discussione dei meccanismi molecolari che consentono l’essiccamento reversibile in piante ed animali, incluso i tardigradi, e le loro potenziali applicazioni biotecnologiche in ambito medico, veterinario ed agrario.
L’appuntamento, che vedrà la partecipazione di diversi relatori stranieri invitati in quanto esperti di nel settore, si tiene nelle giornate di giovedì 12 e venerdì 13 settembre nell’Aula Magna del complesso universitario San Geminiano (via San Geminiano 3) con inizio alle ore 9.00.
“I recenti progressi in ambito medico, farmacologico, veterinario e biotecnologico – spiega la prof.ssa Lorena Rebecchi di Unimore, organizzatrice dell’evento e coordinatrice dell’unità di ricerca locale del progetto DRYNET – hanno portato ad un ingente aumento dell’uso di linee cellulari che vengono conservate in azoto liquido a -196°C. A questo deve essere aggiunto che la Convenzione sulla Diversità Biologica (CBD) invita tutte le nazioni firmatarie a creare depositi di cellule e gameti di specie nei rispettivi territori come strumento per contrastare il declino della biodiversità a livello mondiale. Anche se molto efficace, la crioconservazione presenta diversi problemi, tra cui gli elevati costi di manutenzione, la necessità di strutture di stoccaggio specializzate, la fornitura continua di azoto liquido, la dipendenza energetica, le preoccupazioni per la sicurezza, il rischio di trasmissione di agenti patogeni e, non di secondaria importanza, il grave impatto sull’ambiente della produzione industriale di azoto liquido”.
In quest’ottica, il progetto DRYNET studierà tecniche alternative per consentire la eliminazione dell’acqua cellulare e indurre un blocco reversibile delle interazioni fra le molecole. DRYNET, in particolare, analizzerà la possibilità di conservare in uno stato essiccato, e quindi senza l’utilizzo di azoto liquido, diversi tipi cellulari con particolare attenzione a spermatozoi e cellule uovo di animali (pecore e cavalli) di interesse veterinario. Lo sviluppo di queste tecniche di conservazione in una condizione essiccata si basa sulla capacità evoluta da alcuni piccoli animali (tardigradi e larve di un moscerino africano) e da alcuni tipi di piante di seccarsi completamente e di essere in grado di riattivare il metabolismo e le funzioni fisiologiche in seguito a reidratazione, fenomeno naturale indicato con il termine di anidrobiosi.
La realizzazione del progetto sarà possibile grazie alla sinergia fra embriologi, biologi cellulari, zoologi, criobiologi, ingegneri ed esperti di biobanking di enti di ricerca universitari e di aziende private di diversi paesi europei (Italia, Francia, Ungheria) ed extraeuropei (Giappone e Tailandia).
“Il compito dell’unità modenese – continua la prof.ssa Lorena Rebecchi del Dipartimento di Scienze della Vita di Unimore – è quello di individuare le molecole che consentono ai tardigradi, modello animale studiato da diversi anni da parte del nostro Gruppo di ricerca, di essiccarsi perdendo per evaporazione fino al 97% di tutta l’acqua corporea, ma anche di riattivare il metabolismo dopo alcune decadi trascorse a temperatura ambiente in uno stato essiccato”.
Tra le molecole che consentono ai tardigradi di tollerare l’essiccamento, il gruppo di ricerca modenese ha contribuito, in collaborazione con il dott. Thomas Boothby dell’Università del North Carolina a Chapel Hill (USA), alla individuazione di un gruppo peculiare di proteine “Intrinsically Disordered Proteins (TIDPs)” individuate fino ad ora solo nei tardigradi. “Queste proteine – spiega la prof. Lorena Rebecchi – vengono sintetizzate dai tardigradi durante il processo di essiccamento e hanno il ruolo di proteggere le membrane biologiche delle loro cellule. L’utilizzo di queste proteine ha consentito di incrementare la resistenza all’essiccamento di organismi sensibili come funghi e batteri o di molecole in vitro fornendo quindi le basi molecolari per conservare in stato anidro cellule di organismi di interesse medico, veterinario ed agrario”.
Tra i relatori delle due giornate di studio organizzate nell’ambito del progetto DRYNET vi sarà anche il dott. Thomas Boothby dell’Università del North Carolina (USA), che parlerà del ruolo delle TIDPs nella conservazione in stato esiccato di organismi non tolleranti l’essiccamento. Altri speaker saranno il prof. Takahiro Kikawada del National Insitute of Agrobiological Sciences (Giappone), che presenterà le proprietà delle larve di un moscerino africano per conservare in stato anidro cellule di animali sensibili, e il prof. Teruhiko Wakayama dell’University of Yamanashi (Giappone), che parlerà della conservazione a lungo termine degli spermatozoi nel modello animale murino.
