Cellule staminali. Nuove prospettive per la ricerca

di Pierandrea Vinci, 26 luglio 2012

Nel 1961 fu annunciata per la prima volta la scoperta delle cellule staminali, fatta dagli scienziati James Till e Ernest McCulloch a seguito dei risultati di una ricerca su cellule ematiche in studi animali. (1)

Per più di trent’anni si è pensato che le cellule staminali di un determinato organo potessero dare origine solo a cellule proprie di quello stesso tessuto.

Negli ultimi anni si è progressivamente sviluppata, applicando i più avanzati metodi di ingegneria genetica e biologia molecolare, la possibilità di reperire nel midollo osseo, nel mesenchima di diversi organi e nel sangue, cellule staminali pluripotenti, capaci di dare origine a diversi tipi di cellule prevalentemente ematiche, muscolari, nervose e non soltanto a quelle relative al tessuto dal quale sono state prelevate. (2)

Si tratta di cellule indifferenziate che possiedono la capacità di moltiplicarsi e di dare origine a cellule progenitrici “capostipiti” che possono generare diversi tipi di tessuti. Questa abilità permette alle cellule staminali di sostituire le cellule morte in organi di pazienti con patologie specifiche. Si sono dimostrate utili per i trapianti, per testare i farmaci e per capire i meccanismi di alcune malattie come ad esempio il diabete giovanile ed i danni traumatici al sistema nervoso. (3-4-5)

Le cellule staminali adulte avvalendosi di tecniche di riprogrammazione e rimaneggiamento genico sono state trasformate da cellule differenziate allo stato di cellule immature, indifferenziate. Si sta sviluppando la ricerca di nuove metodiche con l’utilizzo di terreni di coltura autologhi, derivati dall’individuo stesso, privi di difetti e proiettati verso l’eliminazione di problematiche derivate dalle mutazioni genetiche che possono portare allo sviluppo di tumori.

Ulteriori studi hanno permesso il riconoscimento nel sangue periferico del soggetto umano adulto di progenitori cellulari multi potenti, attualmente utilizzati nella ricerca: Msc (mesenchymal stem cells) coinvolte nella cura delle patologie miocardiche ed EPC (endothelial progenitor cells) coinvolte nell’omeostasi vascolare e nell’angiogenesi. Ad esempio da numerosi studi si è dimostrato che il tessuto cardiaco possiede cellule staminali che possono promuovere la rigenerazione dello stesso dopo l’infarto miocardiaco acuto. (6)

Un ulteriore progresso biotecnologico che amplia i limiti delle attuali terapie mediche riguarda l’uso delle cellule mesenchimali pluripotenti derivanti dal tessuto adiposo, che si aggiungono a quelle ottenute dal midollo osseo e del sangue cordonale che rappresenta una valida risorsa di cellule staminali; il vantaggio è quello di essere facilmente procurabile senza rischio per i donatori e di presentare una bassa probabilità di trasmettere infezioni. A queste caratteristiche si associano una immediata disponibilità, una grande tolleranza immunitaria, una maggiore longevità ed una più elevata abilità proliferativa di quelle ricavate dal midollo osseo adulto, permettendo di ottenere un sufficiente numero di cellule richieste in breve tempo per il trapianto. Dal punto di vista immunologico il sangue cordonale raccolto immediatamente dopo il parto consente di utilizzare in modo appropriato un elemento biologico la cui relativa immaturità immunologica supera le tradizionali barriere di compatibilità, permettendo di effettuare il trapianto anche tra soggetti non perfettamente compatibili, come invece è necessario per le cellule staminali emopoietiche dell’adulto.

Tra i vari campi di impiego delle cellule staminali sono emersi recentemente risultati soddisfacenti nel trattamento delle severe patologie autoimmuni, malattie che insorgono quando l’organismo attiva una risposta immunitaria  verso i propri tessuti producendo autoanticorpi che perdono la capacità di riconoscere uno o più dei costituenti dell’organismo come “propri”.

Il tema specifico delle cellule staminali apre il dialogo verso la scienza in generale, che comprende non solo le discipline mediche ma anche argomenti di frontiera che riguardano i rapporti tra scienza, teologia e filosofia.   

Il Pontificio Consiglio per la Cultura ha avviato recentemente un progetto di rilievo con la finalità di esplorare lo stato dell’arte nell’ambito della ricerca medica per indagare sulle conseguenze culturali, antropologiche e teologico-morali degli sviluppi raggiunti dalla medicina rigenerativa. Si è svolto in Vaticano il novembre scorso un congresso internazionale dal titolo “Cellule staminali adulte: la scienza e il futuro dell’uomo e della cultura” con la partecipazione di una trentina di relatori ed alcune centinaia di scienziati provenienti da tutto il mondo. (9) Questa alleanza si propone di contrastare l’isolamento della scienza favorendo un dialogo costruttivo tra tutte quelle forme di sapere che hanno come obiettivo la difesa e l’affermazione dell’identità e della dignità umana.

 

(1) Le cellule staminali e il futuro della terapia rigenerativa. E. Sgreccia, (13 settembre 2006)

(2) Induced pluripotent stem cells: past, present, and future. Yamanaka S., Cell Stem Cell  2012 Jun 14;10(6):678-84.

(3) Potential of Pluripotent Stem Cells for Diabetes Therapy. Schroeder IS., Curr Diab Rep. 2012 Jul 1.

(4) Human induced pluripotent stem cells--from mechanisms to clinical applications.Anat Cell Biol. Drews K et al., J.J Mol Med (Berl). 2012 Jul; 90(7):735-45. Epub 2012 May 30

(5) Induced pluripotent stem cells and personalized medicine: current progress and future perspectives. Chun YS et al. Anat Cell Biol. 2011 Dec;44(4):245-55. Epub 2011 Dec 30.

(6) Mesenchymal Stem Cells for Cardiac Therapy: Practical Challenges and Potential Mechanisms. Cashman TJ et al., Stem Cell Rev. 2012 May 11.

(7) Human adipose stem cells: current clinical applications. Gir P, et al., Plast Reconstr Surg. 2012 Jun;129(6):1277-90

(8) Cord blood transplantation and stem cell regenerative potential. Liao Y et al., Exp Hematol. 2011 Apr;39(4):393-412. Epub 2011 Jan 13.

(9) Intervista a Mons. Tomasz Trafny del Pontificio Consiglio per la Cultura pubblicato su “Vita Nuova” di Trieste dal titolo : Come sarà l’uomo tra vent’anni, quando la pratica clinica rigenererà i tessuti ? Edito sul sito dell’Osservatorio Internazionale Cardinale Van Thuân

 

 

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