Un nuovo algoritmo per la ricerca in cardiologia

Lo studio della differenziazione delle cellule staminali/progenitrici del cuore è fondamentale per ideare nuovi approcci di medicina rigenerativa, oltre che per comprendere meglio le basi molecolari delle malattie croniche che colpiscono questo organo.

Uno degli strumenti utilizzati per queste ricerche è un organoide detto “cardiosfera”, un aggregato clonale tridimensionale di cellule progenitrici che mima la nicchia cardiaca, ovvero la sede dove sono custodite le cellule staminali cardiache.

In questo microambiente, ottenuto a partire da materiale dell’atrio destro umano prelevato con biopsie, è possibile studiare il comportamento delle staminali con potenzialitĂ  cardiogeniche.

L’uso della “cardiosfera” è tuttora limitato da una mancanza di strumenti di indagine quantitativa efficienti e sicuri: normalmente ci si deve affidare a sistemi manuali o semiautomatici che hanno il difetto di dipendere dall’operatore e di essere lenti.

Maurizio Pesce

Una ricerca (Salvi M, Amadeo F, Santoro R, Pesce M et al. Automated Segmentation of Fluorescence Microscopy Images for 3D Cell Detection in human-derived Cardiospheres. Sci Rep. 2019 Apr 30;9(1):6644) portata avanti dall’UnitĂ  di Ingegneria Tissutale del Centro Cardiologico Monzino di Milano, diretta da Maurizio Pesce, in collaborazione con il Politecnico di Torino e la facoltĂ  di Medicina dell’UniversitĂ  La Sapienza di Roma, ha ideato un nuovo algoritmo basato su immagini tridimensionali di microscopia confocale che potrebbe colmare questa mancanza: CARE, CARdiosphere Evaluation.

Lo strumento effettua una segmentazione delle immagini automatica e permette di riconoscere e discriminare le strutture cellulari e le relative fluorescenze nelle strutture tridimensionali cardiache, ma potrebbe essere utilizzato anche per l’analisi di organoidi differenti.

Il professor Pesce ha dichiarato: «ci risulta che CARE sia il primo algoritmo completamente automatizzato per la differenziazione all’interno di aggregati 3D in vitro, quali le cardiosfere. Esso potrebbe costituire, in futuro, lo strumento di elezione per l’analisi quantitativa automatizzata della distribuzione di marcatori all’interno della cardiosfera, allo scopo di individuare associazioni predittive tra stimoli meccanici cellulari e alterazioni fenotipiche».

Stefania Somaré