Riprogrammazione: differenze tra le versioni

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La '''riprogrammazione''' è un intervento di modifica eseguito su un [[programma (informaticoinformatica)|programma]] inserendo opportune variazioni allo scopo di ottenere nuovi risultati non previsti dal programma originario. Poiché il concetto di [[programma]] implica l'enunciazione previa di ciò che si vuol fare, della strategia che si intende seguire, degli obiettivi e dei mezzi per raggiungerli, la riprogrammazione è sostanzialmente una variazione in uno di questi elementi. Ha molteplici campi di applicazione: [[economia]], [[informatica]], [[didattica]], [[urbanistica]], [[spettacolo]].

== Informatica ==

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== Biologia ==

La riprogrammazione è una procedura di [[biologia molecolare]] che comporta un intervento specifico sul programma biologico di base che è il [[DNA]]. Tale intervento consiste nel riportare il nucleo di [[cellule somatiche]] differenziate a una condizione indifferenziata, senza intaccarne le potenzialitàfunzionalità.

Negli ultimi anni sono state ottenute cellule molto simili in termini di pluripotenza alle cellule staminali, partendo da cellule adulte differenziate, riconvertite allo stadio pluripotente tramite un processo di riprogrammazione.

Le cellule ottenute da un animale adulto possono essere convertite ad uno stadio pluripotente attraverso 4 meccanismi:

a) iniezione del nucleo di una cellula somatica in un ovocito enucleato;

Quando i nuclei delle cellule parzialmente o completamente differenziate vengono trapiantati in uova enucleate di Anfibi o Mammiferi in seconda metafase meiotica, possono essere ottenute blastule le quali possono formare una vasta gamma di tipi cellulari e tessuti. La multipotenza di questi embrioni, in seguito al trapianto nucleare, consente la condivisione di alcune caratteristiche appartenenti alle cellule staminali embrionali. Infatti gli embrioni per diventare adulti devono contenere cellule staminali per rinnovare i tessuti. In questo senso il trapianto nucleare permette la creazione di cellule staminali o cellule di simile totipotenza, dalle cellule somatiche con potenzialità di differenziamento molto limitato.

b) fusione tra una cellula somatica adulta e una cellula staminale embrionale;

Al contrario, l'identificazione e l'isolamento di cellule staminali non generate artificialmente mediante riprogrammazione, da tessuti normali è un processo difficile e ha avuto successo limitato per la maggior parte dei tessuti dei vertebrati. Inoltre lo stato differenziato delle cellule è molto stabile, ed è difficile indurre la pluripotenza alle cellule che hanno già intrapreso una via di differenziazione. Pertanto la tecnica di riprogrammazione cellulare è attualmente il modo più affidabile per ottenere cellule multipotenti da un tessuto adulto di qualsiasi tipo. Per questo motivo, la riprogrammazione nucleare è un mezzo per creare una serie di cellule di sostituzione aventi lo stesso patrimonio genetico delle cellule del ricevente, evitando così la possibilità di incorrere nel rigetto causato da innesti o impianti di cellule prese da un individuo donatore avente un diverso patrimonio genetico rispetto al ricevente.

c) coltura in vitro di cellule spermatogoni che in condizioni colturali appropriate possono essere riprogrammate a cellule pluripotenti;

Di riprogrammazione genica si parla nel caso della [[pecora Dolly]]: il patrimonio genetico del progenitore era quello del nucleo di una cellula della mammella, quindi di una cellula adulta; tale nucleo, immerso in una cellula-uovo ospite, ritornò alla condizione di cellula totopotenziale.<ref>Dennis W. Ross, Maria Rita Micheli, Rodolfo Bova, ''Introduzione alla Medicina Molecolare'', Springer 2005.</ref> Non sono totalmente chiari i meccanismi biologici che presiedono alla riprogrammazione del nucleo delle cellule adulte già differenziate, comunque ciò che avviene è un intervento sul corso delle modificazioni cellulari. Negli esperimenti su animali la sopravvivenza degli embrioni prodotti tramite cellule riprogrammate è ancora molto bassa.

d) espressione forzata in cellule somatiche adulte di fattori di trascrizione che le riprogrammano allo stadio di cellula pluripotente (es. Oct4, Sox2, Myc…). Le cellule così ottenute, dette iPS (induced pluripotent stem cells), possono potenzialmente differenziare in ogni tipo cellulare.

Al contrario, l'identificazione e l'isolamento di cellule staminali non generate artificialmente mediante riprogrammazione da tessuti normali è un processo difficile e ha avuto successo limitato per la maggior parte dei tessuti dei vertebrati. Inoltre lo stato differenziato delle cellule è molto stabile, ed è difficile indurre la pluripotenza alle cellule che hanno già intrapreso una via di differenziazione.

Al contrario, l'identificazione e l'isolamento di cellule staminali non generate artificialmente mediante riprogrammazione, da tessuti normali è un processo difficile e ha avuto successo limitato per la maggior parte dei tessuti dei vertebrati. Inoltre lo stato differenziato delle cellule è molto stabile, ed è difficile indurre la pluripotenza alle cellule che hanno già intrapreso una via di differenziazione. Pertanto laLa tecnica di riprogrammazione cellulare è attualmente il modo più affidabile per ottenere cellule multipotentipluripotenti da un tessuto adulto di qualsiasi tipo. Per questo motivo, la riprogrammazione nucleare è un mezzo per creare una serie di cellule di sostituzione aventi lo stesso patrimonio genetico delle cellule del ricevente, evitando così la possibilità di incorrere nel rigetto causato da innesti o impianti di cellule prese da un individuo donatore avente un diverso patrimonio genetico rispetto al ricevente.

Di riprogrammazione genica si parla nel caso della [[pecora Dolly]]: sono state utilizzate cellule in coltura provenienti dalla ghiandola mammaria dalle quali è stato estratto il nucleo e trasferito in una cellula-uovo enucleata; l'embrione ottenuto è stato poi impiantato in una madre surrogata che ha dato vita ad un clone di pecora (Dorset).

== Medicina ==