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Ricerca sulle cellule staminali

Automatizzate il flusso di lavoro per saggi complessi di imaging e analisi di cellule staminali e modelli cellulari 3D derivati da cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC)

 

Ricerca sulle cellule staminali

Le cellule staminali offrono ai ricercatori nuove opportunità per studiare i target e le vie di segnalazione più importanti nei processi di malattia. Queste cellule rappresentano un modello più realistico per l’identificazione e la conferma di nuovi bersagli farmacologici e per la produzione di dati di farmacologia e tossicologia con un più alto valore traslazionale per la pratica clinica. Inoltre, l’uso di cellule staminali nello sviluppo dei farmaci apre nuove strade per la medicina personalizzata, riducendo, o potenzialmente anche sostituendo, i test sugli animali.

Le cellule derivate da cellule staminali pluripotenti indotte (induced Pluripotent Stem Cells, iPSC) permettono ai ricercatori di studiare cellule primarie senza le limitazioni che si riscontrano tradizionalmente nell’ottenerle.

Vantaggi della ricerca sulle cellule staminali

L’industria biofarmaceutica sta continuando ad adattare un numero crescente di saggi basati su cellule per lo screening primario e secondario per via della loro maggiore rilevanza biologica e del loro accresciuto valore informativo. Nell’ambito di questa evoluzione, esiste l’intenzione di passare da linee cellulari stabili immortalizzate a cellule primarie e cellule staminali. Le cellule staminali offrono il vantaggio di fornire informazioni che presentano una maggiore rilevanza clinica rispetto alle linee cellulari, sono disponibili in quantità più elevate e assicurano una migliore riproducibilità dei saggi rispetto alle cellule primarie. Pertanto, esiste un notevole interesse nei saggi automatizzati sulle cellule staminali da utilizzare come strumenti di screening nelle fasi precoci dello sviluppo di farmaci e per valutare i potenziali effetti tossici dei nuovi composti.

I flussi di lavoro per i saggi sulle cellule staminali sono simili a quelli dei saggi basati su altre cellule, ma esistono differenze importanti. Spesso i saggi sulle cellule staminali coinvolgono il differenziamento a causa della necessità di iniziare con cellule indifferenziate o perché il saggio è finalizzato a studiare proprio il processo di differenziamento. Il monitoraggio del tipo e del numero di cellule è spesso importante quando è presente più di un lignaggio o quando sono presenti sia cellule mature che indifferenziate. Di conseguenza, le esigenze di analisi e visualizzazione dei dati diventano più complesse perché sono necessarie varie letture relative a svariati tipi cellulari.

 

Imaging delle cellule staminali: tecniche e strumenti per screening ad alto contenuto

I saggi complessi e i modelli cellulari 3D derivati da iPSC riproducono meglio la biologia dei tessuti e le interazioni cellulari, una caratteristica che li rende più appropriati per numerosi saggi di tossicità e di screening di farmaci. Di conseguenza, lo sviluppo di saggi quantitativi a rendimento più elevato su colture 3D rappresenta un’area attiva di ricerca. I complicati flussi di lavoro per l’acquisizione e l’analisi di immagini 3D rendono difficile aumentare la scala di questi saggi per gli screening.

I sistemi di imaging ad alto contenuto ImageXpress® Micro e il modulo di analisi 3D MetaXpress® permettono di implementare un flusso di lavoro più semplice per quantificare e visualizzare le strutture 3D.

 

Imaging di cellule staminali

 

Saggio di epatotossicità che utilizza microtessuti epatici basati su sferoidi 3D derivati da epatociti iCell.

(A) Gli epatociti iCell sono stati cresciuti in formato 2D per sette giorni prima di essere utilizzati per preparare colture 3D. Dopo la formazione degli sferoidi, i microtessuti epatici sono stati trattati con i composti per 72 ore, poi colorati per due ore e sottoposti a imaging. Sono stati acquisiti i piani Z utilizzando il sistema ImageXpress Micro Confocal.

(B) Le immagini dei piani Z acquisite sono state utilizzate per generare set di segmentazione delle immagini 2D e 3D, che sono stati analizzati per quantificare le principali caratteristiche fenotipiche delle colture 3D.

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Approfondimenti e innovazioni nel campo delle cellule staminali presentati all’#ISSCR2021

 

Il congresso annuale dell’ISSCR di quest’anno ha riunito i principali esponenti del settore provenienti dal mondo intero per discutere di nuove tecnologie, condividere dati di ricerca ed esaminare le più recenti scoperte nel campo delle cellule staminali e della medicina rigenerativa. Intervenuti in numero eccezionale, i partecipanti hanno imparato come ottenere informazioni significative da sistemi biologici complessi per ridurre i costi di laboratorio e ampliare i confini delle proprie ricerche.

Se non avete avuto la possibilità di assistere al nostro Innovation Showcase e alle nostre presentazioni poster durante il congresso, non vi preoccupate. Abbiamo raccolto tutti i nostri abstract e le nostre sessioni poster in un unico archivio solo per voi.

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Approfondimenti nel campo delle cellule staminali

Applicazioni delle cellule staminali e strumenti per trasformare i vostri dati in informazioni biologiche uniche

Il flusso di lavoro per lo studio delle cellule staminali richiede una varietà di tipi di saggi complessi per monitorare tutte le fasi, dalla crescita ed espansione iniziale al differenziamento, al controllo di qualità, e infine saggi predittivi per la ricerca nel campo dei composti terapeutici e della scoperta farmacologica. Il nostro pacchetto di soluzioni hardware e software permette l’analisi automatizzata delle cellule staminali per molte delle procedure incluse nel flusso di lavoro. Stiamo continuando a sviluppare nuove tecniche per aiutare a condensare ulteriormente e automatizzare il flusso di lavoro per i saggi sulle cellule staminali.

Ultime risorse

Risorse per la ricerca sulle cellule staminali

Video e webinar

Modelli emergenti di organoidi: dalla ricerca di base allo sviluppo di farmaci e alla medicina rigenerativa

Rassegna delle innovazioni all’ISSCR 2021: Processi automatizzati di coltura e imaging ad alto contenuto di organoidi 3D polmonari e cardiaci

Una visita guidata al Centro di innovazione sugli organoidi

Una visita guidata al Centro di innovazione sugli organoidi

Implementazione di sferoidi neurali 3D nella scoperta farmacologica

Valutazione multiparametrica in vitro degli effetti di composti sulla fisiologia dei cardiomiociti mediante l’uso di cellule staminali pluripotenti indotte

Neuroni derivati da cellule iPS umane:

Neuroni derivati da cellule iPS umane: un nuovo modello fisiologicamente rilevante per le applicazioni di scoperta farmacologica per screening di neurotossicità ad alto contenuto

Imaging su cellule vive di co-colture di cellule staminali

Imaging su cellule vive di co-colture di cellule staminali

Saggio in time-lapse di migrazione cellulare di cellule staminali

Saggio in time-lapse di migrazione cellulare di cellule staminali

Cellule staminali di topo geneticamente modificate visualizzate mediante imaging a fluorescenza e in luce trasmessa

Cellule staminali di topo geneticamente modificate visualizzate mediante imaging a fluorescenza e in luce trasmessa

Cellule staminali adulte ingegnerizzate per il rilascio di fattori terapeutici

Caratterizzazione ad alto rendimento di cellule staminali adulte ingegnerizzate per il rilascio di fattori terapeutici per strategie neuroprotettive

Imaging su cellule vive per studiare la tempistica della divisione cellulare

Imaging su cellule vive per studiare la regolazione della tempistica della divisione cellulare

Saggi basati su cellule mediante l’uso di una nuova piattaforma provvista di lettore per piastre con citometria per imaging

Saggi basati su cellule mediante l’uso di una nuova piattaforma provvista di lettore per piastre con citometria per imaging

Prodotti e servizi correlati della ricerca sulle cellule staminali