Identificazione del trascrittoma a cellula singola di geni indotti da raggi UV e luce visibile nei melanociti umani in vivo (melatrans)

La condizione medica e la patologia hanno studiato la pigmentazione della pelle. Giustificazione/razionale per lo studio Gli UV sono sia lo stimolo fisiologico per la pigmentazione cutanea che il principale fattore eziologico del melanoma. Recentemente, è stato anche descritto che la luce visibile (blu) induce la pigmentazione della pelle, senza alcun evidente effetto pro-cancerogeno. Sono stati condotti studi per identificare i geni indotti dai raggi UV nei melanociti e per comprendere i meccanismi responsabili della pigmentazione cutanea fotoindotta. Tuttavia, la rarità di queste cellule nell'epidermide (3% delle cellule) ha rappresentato finora un ostacolo insormontabile al raggiungimento di questo obiettivo. Lo stesso vale per la luce visibile, per la quale i dati sono ancora più frammentari. L'avvento delle tecniche di analisi del trascrittoma a livello di singola cellula o singolo nucleo ci permetterà di superare questo ostacolo e identificare gli effetti trascrizionali della luce UV e blu nei melanociti in-situ, così come in altre cellule della pelle (cheratinociti, fibroblasti). Comprendere i meccanismi molecolari regolati dai raggi UV e dalla luce blu nei melanociti e in altre cellule rivelerà nuovi passaggi chiave nella pigmentazione della pelle. I dati del nostro studio saranno utilizzati per sviluppare nuovi agenti fotoprotettivi e nuovi trattamenti per le patologie pigmentarie. Obiettivo primario Descrivere le variazioni nell'espressione genica indotte dalla radiazione solare ultravioletta (UV) o dalla luce blu nei melanociti umani in vivo. Obiettivi secondari Descrivere le variazioni nell'espressione genica indotte dalla luce solare ultravioletta (UV) o dalla luce blu in altre cellule della pelle. Criteri di valutazione Analisi del trascrittoma unicellulare Immunomarcatura su sezioni cutanee Popolazione e numero di inclusioni Volontari maschi sani, fototipo III della scala Fitzpatrick, età 25 + 5 anni e di corpulenza simile (indice di massa corporea tra 20 e 28). 2 inclusioni Durata dello studio Durata totale dello studio: 12 mesi Durata della fase di inclusione: 1 mese Durata della partecipazione per un paziente: 11 giorni Metodologia Due volontari sani saranno esposti a raggi UV o luce visibile nella regione dell'avambraccio. Saranno eseguite bolle di aspirazione e biopsie cutanee nelle aree test, bolle di aspirazione per trascrittoma, biopsie per immunoistochimica. Lo studio dell'espressione genica nei diversi tipi cellulari sarà effettuato mediante RNA-Seq su singole cellule, utilizzando l'approccio della genomica 10X. Infine una validazione dei risultati sarà effettuata mediante immunocolorazione con anticorpi specifici o RNA-Scope. Corso dello studio - Giorno 1: Lo studio inizia con la determinazione della Minima Dose Eritemica (MED) per ciascun soggetto nella regione degli avambracci. Questa determinazione sarà effettuata mediante la somministrazione di sei diverse dosi in fasi crescenti del 25% di raggi UVB + UVA (spettro ultravioletto solare simulato) su sei aree test selezionate (ciascuna di 1,3 cm²). Le aree esposte saranno valutate 24 + 2 ore dopo l'esposizione del Giorno 2, l'eritema sarà valutato Giorno 2: Lettura del DEM, e irradiazioni su due zone nella regione degli avambracci con rispettivamente una dose di 2 DEM UV, e 48J/ cm2 in luce visibile. Una terza area non irradiata fungerà da controllo. Giorno 3: Verranno eseguite una vescica cutanea e una biopsia su ciascuna delle tre aree del test. Le cellule raccolte nel liquido blister saranno utilizzate per il trascrittoma e le biopsie per la validazione mediante immunoistochimica. Giorno 11: i soggetti saranno rivisti otto giorni dopo il giorno del prelievo, ovvero il giorno 11 per la rimozione delle suture e il monitoraggio della guarigione. Nella stessa giornata verrà effettuata una valutazione visiva e colorimetrica del livello di pigmentazione UV indotta su ciascuna area test.