Una delle maggiori innovazioni della genetica molecolare degli ultimi due decenni e senz’ombra di dubbio rappresentata dalla rivoluzionaria tecnologia basata sui microarray di DNA. I microarray di fatto consistono in una estrema miniaturizzazione di tutta una serie di metodologie analitiche classiche basate sull’ibridazione di acidi nucleici. Analisi che solo venti anni fa richiedevano anni di lavoro di laboratorio e massiccio impiego di reagenti, oggi possono essere effettuate in pochi giorni su superfici ridotte di pochi millimetri di estensione. La potenza di questa tecnica consente di analizzare interi network di attivazione o disattivazione trascrizionale di geni in linee cellulari o tessuti diversi sottoposti a stimoli diversificati. D’altro canto, integrare i geni che compongono il metabolismo delle cellule in network funzionali è un compito estremamente complicato. La funzione, strettamente dipendente dal suo contesto, di un determinato gene ed i meccanismi di feedback associati rendono estremamente complessa l’interpretazione dei dati. Infatti è molto difficile determinare se il cambiamento dell’espressione di un gene sia il risultato oppure la causa di situazioni patologiche oppure di eventi fisiologici. Inoltre certi meccanismi possono avere un’azione favorevole nelle fasi iniziali e deleteria in fasi più avanzate della risposta. Ogni cellula ha un proprio profilo trascrizionale che determina il suo comportamento e le sue relazioni con le cellule confinanti. A rendere ancora più complicato il sistema, donatori diversi di materiale analizzabile possono mostrare profili trascrizionali diversi. Le tecniche statistiche vengono molto in aiuto al ricercatore, in quanto consentono di determinare quali dati sono statisticamente significativi e quali non lo sono. D’altro canto, l’elaborazione statistica dei dati dà origine a un appiattimento dei risultati mettendo in risalto solo quelli che si potrebbero definire le punte dell’iceberg di una risposta ad uno stimolo.
Nel contesto dell’invecchiamento cutaneo, è possibile utilizzare un approccio basato sulla biologia integrativa per analizzare i dati ottenuti attraverso i microarrays mentre i nuovi metodi computazionali consentono di individuare anche quei geni che agiscono “sul fondo dell’iceberg” coinvolti nel complesso meccanismo dell’invecchiamento cellulare. L’identificazione di questi geni potrà contribuire grandemente alla comprensione di come funzioni il meccanismo di invecchiamento cutaneo aprendo la strada per lo sviluppo di sistemi personalizzati per la cura della pelle.
From experimental design to functional gene networks: DNA microarray contribution to skin ageing research
Benech P. D., Patatian A.
NRS – Aix-Marseille Université, Faculté de Médecine Secteur Nord, Marseille, France
Laboratoire Genex 1, Longjumeau, France
Int J Cosmet Sci. Vol. 36(6), 2014, pp. 516–526
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ics.12155/abstract
Keywords: invecchiamento cute, DNA Microarrays, genomica, espressione genica, network di geni.