Vi presentiamo Mohsen Nemat-Gorgani, PhD, membro della Squadra SGTC

Questo Mercoledì della Scienza OMF (#OMFScienceWednesday) siamo lieti di presentarvi un membro centrale della squadra del Centro di Ricerca Collaborativa ME / CFS finanziato dalla OMF presso la Stanford Genome Technology Center (SGTC), Mohsen Nemat-Gorgani, PhD. Il Dottor Nemat-Gorgani è capofila di una squadra che sta studiando i Globuli Rossi (GR) nei pazienti ME / CFS.

“Sono nato e cresciuto in Iran, e ho completato i miei studi superiori e universitari nel Regno Unito. Nel 1977, ho ottenuto un dottorato in biochimica dalla Warwick University, e dopo un anno di post dottorato presso la Vanderbilt sono tornato in Iran. Dall’Università di Tehran sono entrato alla Stanford Genome Technology Center (SGTC) come Professore Ospite nell’ottobre 2003, e ho continuato a lavorarvi come Associato di Ricerca al termine del mio periodo sabbatico. Nei miei anni presso il Centro, ho partecipato a vari progetti di sviluppo tecnologico, e circa due anni fa, dopo un breve periodo di assenza, ho cominciato a lavorare sulla ME / CFS.

Partecipando al progetto ME / CFS, e durante i primi mesi presso il Centro, ho imparato, principalmente parlandone con Ron Davis, Laurel Crosby e vari pazienti, che la causa di alcuni sintomi della ME / CFS potrebbe essere un inadeguato apporto sanguigno ai tessuti.  Inoltre ho imparato che i globuli rossi (GR) e le loro proprietà meccaniche potrebbero essere determinanti nel comportamento reologico (deformazione e scorrimento) del sangue in stati di normalità o malattia.

Il caso ha voluto che, pochi anni prima di cominciare sulla ME / CFS, fossi coinvolto in uno studio sulle proprietà meccaniche di cellule di tumore al seno presso il Centro. Questo lavoro è stato coordinato da Shane Crippen, uno studente supervisionato da Ron Davis stesso, Roger Howe e Stefani Jeffrey (rispettivamente dei dipartimenti di Ingegneria Elettrica e della Stanford Medical School). Nel corso delle discussioni che ne seguirono (giugno 2016) con Ron e Roger, è stato deciso che ci saremmo concentrati sulle proprietà meccaniche dei GR relativi alla ME / CFS, e abbiamo cominciato a esplorare vari approcci tecnici per farlo.

A gennaio 2017, durante una visita al SJSU, ho incontrato Anand Ramasubramanian, che aveva recentemente cominciato presso la facoltà del Dipartimento di Ingegneria Chimica e dei Materiali. Anand aveva precedentemente lavorato sulla deformabilità di monociti utilizzando una piattaforma microfluida, e a furia di parlarne, ci è sembrato evidente che una collaborazione con il suo team (con Amit Saha, che aveva lavorato con Anand sulla deformabilità dei monociti durante la tesi di dottorato, e i suoi studenti) fosse un modo efficace di procedere. Pochi mesi dopo, sono iniziate le ricerche, e con il superbo supporto tecnico di Julie Wilhelmy e Layla Cervantes, abbiamo raccolto campioni da un gran numero (più di 30) pazienti CFS e controlli sani presso la SGTC, per poi analizzarli presso la SJSU.

Si pensa che la deformabilità dei GR abbia un ruolo importante nelle loro funzioni principali – il trasporto di ossigeno e anidride carbonica tramite la circolazione sanguigna. Sono altamente elastici, che li consente di scorrere facilmente. Questa eccezionale proprietà è dovuta alla composizione della membrana e dell’interazione membrana-citoscheletro. Un GR sano ha un diametro di circa 8,0 µm, che necessita di grandi deformazioni per trapassare le capillari, che hanno un diametro di circa 2-3 µm. E’ stato dimostrato che lievi diminuzioni della deformabilità causano un incremento significativo della resistenza allo scorrimento micro vascolare, con importanti implicazioni fisiologiche.

Si hanno dimostrazioni di insufficiente deformabilità dei GR in varie patologie, incluse condizioni infiammatorie quali la sepsi. Studi recenti hanno chiaramente indicato la presenza di infiammazione nella ME / CFS. Inoltre, i GR sono altamente suscettibili allo stress ossidativo a causa dell’alto contenuto di acidi grassi polinsaturi nella membrana cellulare, un processo che potrebbe ostacolare la deformabilità, e alcuni studi hanno indicato l’occorrenza di danni ossidativi dei GR nella ME / CFS.

Utilizzando la piattaforma microfluida, sono state messe a confronto le proprietà meccaniche dei GR dai campioni sani e quelli CFS, determinando il tempo necessario per entrare nei canali, la velocità di transito e la capacità di allungamento. I nostri risultati preliminari suggeriscono delle differenze nette nella deformabilità di GR tra i campioni sani e con CFS utilizzando questa piattaforma. Abbiamo già sottoposto per la pubblicazione un articolo che descrive queste osservazioni.

Le ricerca attuale include l’analisi biochimica, determinazione della fluidità delle membrane, analisi lipidomica, microscopia forza atomica, microscopia elettronica a scansione, potenziale zeta e studi di simulazione.

Nei mesi recenti, abbiamo stretto collaborazioni con altri gruppi quali:

1. Andrey Malkovskiy, PhD, Stanford School of Medicine, e la Stanford Nano Shared Facilities (studi AFM).
   2. Vinny Chandran Suja, studente laurendo, Ingegneria, Stanford (studi potenziale zeta).
   3. Eric Shaqfeh, PhD, Professore, e Amir Saadat, Ricercatore Post-Dottorato, Ingegneria Chimica, Stanford (studi di simulazione).

Gli studi potenziale zeta e altre ricerche correlate saranno in collaborazione con il gruppo di Gerald Fuller (Professore, Ingegneria Chimica, Stanford).

La OMF ha fornito il supporto finanziario per tutto questo lavoro. Si spera che le differenze nelle proprietà meccaniche dei GR possano servire come biomarcatori nella diagnosi della CFS. Speriamo che gli sforzi collaborativi ci aiuteranno nello sviluppo di un metodo diagnostico per la ME / CFS.
E’ un grande piacere e privilegio per me far parte del team di Ron, e provare a contribuire a risolvere il mistero della ME / CFS.”

Grazie Mohsen per averci dato queste informazioni sui potenziali effetti di alterazione dei GR e per essere a capo di un team stellare. Apprezziamo sinceramente il tuo lavoro con il Dr. Davis.

La OMF ringrazia Valentina Viganò per  la traduzione.