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 prima)

Rendere una cellula già matura o già completamente differenziata, immatura e quindi dotata della potenzialità di diventare qualsiasi altro tipo cellulare, ora è possibile. Tutto ciò è realizzato mediante la coltura in vitro di cellule adulte (cutanee o fibroblasti), indotte a regredire fino allo stadio di staminali mediante la microfluidica. Ciò determinerà la formazione delle cellule staminali pluripotenti indotte (iPS).

Perché sono importanti le iPS?

Numerosi sono gli studi e alto è l’interesse nei confronti di questo tipo cellulare. Tali elevate aspettative derivano dalle enormi potenzialità di questo tipo cellulare in ambito biomedico. Se rese stabili, questo tipo di cellule, eliminando i problemi di tipo etico potrebbe andare a sostituire le cellule staminali embrionali umane e favorire la ricerca ed il possibile utilizzo terapeutico. Le iPS, infatti, sono del tutto paragonabili alle staminali embrionali. Grazie alla loro potenziale capacità di dare origine a diversi tipi cellulari, dai neuroni alle cellule pancreatiche, sarebbe possibile utilizzarle in organi e tessuti danneggiati in modo tale da velocizzare e favorire il processo rigenerativo.

Nella pratica le iPS potrebbero essere utilizzate, ad esempio, nei soggetti diabetici che presentano riduzione o assenza delle cellule pancreatiche che secernono l’insulina. Impiantando iPS nell’organismo malato, le cellule sarebbero in grado rigenerare il danno e generare insulina endogena, eliminando la necessità delle problematiche iniezioni giornaliere di insulina. Attualmente le iPS sono utilizzate nei laboratori come modello di studio di alcune patologie o come fonte cellulare sperimentale per la medicina rigenerativa.

Da dove provengono?

Le iPS vengono generate a partire da cellule adulte, ovvero cellule che hanno raggiunto il massimo della maturazione come le cellule del sangue, le cellule cutanee, ecc. Tessuti adulti forniscono il materiale dal quale vengono prelevate singole cellule, successivamente sottoposte a trattamenti specifici per riprogrammarle in modo da renderle nuovamente immature e pluripotenti. Produrre questo tipo di cellule in laboratorio non è però un’operazione facile, in quanto  richiede molto tempo e soprattutto costosi laboratori specializzati. Le iPS inoltre hanno il limite di non poter produrre tutti i tipi cellulari, come le cellule staminali ottenute a pochi giorni dalla fecondazione (cellule embrionali di tipo naïve), proprio perché sono cellule già più mature. Ciò può causare problemi quando si analizzano malattie genetiche che esplicano i loro effetti nelle fasi iniziali dello sviluppo dell’embrione.

Come si generano le iPS?

Lo studio delle iPS generate attraverso una tecnica innovativa è stato portato avanti da due differenti gruppi di ricerca veneti: Il Team di ricerca 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 gruppi hanno lavorato utilizzato la metodica della microfluidica. Questa recentissima tecnica consiste nel far crescere le cellule in piccoli canali di silicone biocompatibile. Lo spazio ridotto permette di riprogrammare le cellule in modo più efficace e rapido, ma soprattutto senza spreco di reagenti che sono molto costosi.

Il vantaggio principale consiste nel fatto che le iPS prodotte con la metodica della microfluidica presentano uno stato molto più immaturo rispetto a quelle prodotte con metodiche convenzionali e risultano quindi più simili alle cellule prelevate nelle prime fasi dello sviluppo embrionale. “Abbiamo ottenuto cellule staminali a partire da cellule adulte. Ma il vero passo in avanti è che le staminali che otteniamo sono più immature di quelle attualmente utilizzate. Questo permetterà nuove applicazioni future, come lo studio in vitro delle primissime fasi di sviluppo del nostro corpo. Capire cosa accade e cosa può andare storto potrebbe avere conseguenze enormi sul piano della conoscenza e della salute” afferma Graziano Martello direttore del primo team di ricerca.

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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.