Cellule staminali indotte: riprogrammare le cellule e farle regredire
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Le iPS permettono di risolvere molti dei problemi etici provocati dal prelievo da feto, fino ad ora unica fonte di cellule staminali (parte seconda)

Nell’articolo precedente ci siamo occupati dell’importanza di poter disporre di fonti di cellule staminali non derivanti da tessuti embrionali, tuttavia dotate di caratteristiche di pluripotenza analoghe alle staminali naïve. Due gruppi di ricerca veneti, uno guidato da Graziano Martello, sono riusciti nell’impresa di generare iPS (cellule adulte indotte a tornare staminali e quindi pluripotenti) simili a quelle embrionali, cioè paragonabili a cellule di meno di 14 giorni di vita.

Come studiare le malattie genetiche?

Nella prima parte dell’articolo è stato presentato il lavoro dei due gruppi di ricerca veneti: il team del Laboratorio di cellule staminali pluripotenti del Dipartimento di Medicina Molecolare dell’Università di Padova e quello del Laboratorio di ingegneria delle cellule staminali all’Istituto Veneto di Medicina Molecolare (VIMM). I due diversi team hanno studiato minuziosamente i meccanismi molecolari che determinano l’insorgenza di alcune malattie genetiche in modo da capire da cosa sono innescate. Ciò è stato possibile anche grazie all’utilizzo delle iPS.  In particolare, il gruppo attivo a Padova è riuscito ad ottenere cellule staminali più immature. Per fare ciò, è stato importante amalgamare conoscenze di bio-ingegneria e biologia delle cellule staminali.

Creare modelli genetici

“Ci stiamo già focalizzando sullo studio in vitro di alcune patologie che con le staminali tradizionali non potevano ancora essere studiate” hanno affermato gli scienziati. “Siamo i primi a mostrare che tali cellule differenziano efficientemente, ossia sanno dare origine indifferentemente a cellule di interesse biomedico, come neuroni od epatociti, le cellule del fegato“ continuano. Creare modelli precisi di studio per la comprensione delle malattie richiede di poter disporre di linee cellulari facilmente programmabili, così da creare stati separati di sviluppo in successive fasi della trasformazione da cellula embrionale ad adulta. Ovviamente, ciò diventa molto più facile con le iPS, che possono più facilmente essere spinte avanti o bloccate nell’orologio cellulare.

iPS 2.0

Il gruppo di ricercatori attivo a Padova è riuscito a produrre iPS denominate naïve, proprio perché estremamente simili a quelle isolate dai tessuti embrionali. Nessun laboratorio era fino ad oggi riuscito a generare iPS che fossero in grado di regredire così tanto, mimando staminali di molto meno di due settimane dalla fecondazione.

Le iPS naïve ottenute dal gruppo di Padova, dovrebbero differenziare meglio o in maniera più riproducibile rispetto a quelle fino ad oggi prodotte ed utilizzate. In particolari patologie da espansione di triplette (patologie dovute alla presenza di un surplus del numero di copie di tre nucleotidi di DNA), come la Sindrome dell’X Fragile, queste iPS naïve saranno fondamentali per la determinazione di modelli delle specifiche patologie. La disponibilità di modelli più dettagliati migliorerà quindi enormemente la qualità degli studi in vitro. Con tali strumenti cognitivi sarà possibile studiare le differenti sindromi fin dal principio del suo sviluppo, per poi ripercorrere singolarmente tutti gli eventi molecolari che la determinano. Infine, senza dover usare embrioni umani, sarà possibile studiare le primissime fasi di sviluppo embrionale e quindi comprendere perché nelle prime due settimane di vita ci sia un’alta percentuale di aborti spontanei.

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Nata a Napoli nel 1993, Federica Amodio è laureata magistrale in Scienze e Tecnologie Genetiche presso il centro di ricerche genetiche BIOGEM 110 con lode. La sua tesi di laurea, verte sui meccanismi di regolazione del gene Zscan4 da parte dell’acido retinoico nelle cellule staminali embrionali murine. L’espressione di questi geni regolano le prime fasi per lo sviluppo degli embrioni. Per lungo tempo ha collaborato con il centro per una pubblicazione scientifica inerente al suo progetto di tesi.