Esperimenti su modello murino hanno riscosso grande successo retinitepigmentosa Cosa sono le staminali? Le staminali sono cellule dette “immature” perché la loro principale caratteristica è quella di potersi specializzare, cioè di diventare qualunque tessuto e organo del nostro corpo. Purtroppo non tutti i tessuti del corpo umano sono forniti di zone ove si producono staminali, mentre nello stadio iniziale di sviluppo dell’embrione tutte le cellule sono in questo stato. Esse possono essere considerate cellule “bambine”, che – una volta diventate “grandi” – possono essere usate per rigenerare diverse parti dell’organismo.
Quali tipi di staminali esistono?
Esistono quattro tipi differenti di cellule staminali: a) totipotenti, che possono diventare qualunque cellula dell’organismo (muscolare, nervosa, ecc.); b) pluripotenti: si possono evolvere in molti tipi di cellule, ma non in tutte; c) multipotenti: si specializzano solo in certi tipi di cellule; d) unipotenti: generano solo un certo tipo di cellula (ad esempio della cornea, del fegato, ecc.). Le staminali sono poi dette somatiche (impropriamente “adulte”: non sono ancora specializzate – sono multipotenti – e si trovano, in genere, tra le cellule specializzate di un tessuto specifico) ed embrionali (primi stadi dello sviluppo dopo la fecondazione).
Come si ottengono le staminali?
L’embrione è il bacino delle staminali per eccellenza, ma per problemi etici lo studio e l’utilizzo delle staminali embrionali è molto limitato. Ovviamente, man mano che l’embrione si sviluppa, le cellule si specializzano e, dunque, perdono la loro capacità di trasformarsi in tutti i tipi di cellula. Però, se si vuole dare la possibilità a chi nascerà di avere alcune “cellule di ricambio” (come quelle ematiche, muscolari o nervose), c’è almeno la possibilità di conservare il cordone ombelicale. Le staminali sono contenute, inoltre, nel liquido amniotico. Infine, esiste la possibilità di ottenere staminali da cellule adulte; questa tecnica, messa a punto per la prima volta nel 2006 in Giappone, richiede una 'riprogrammazione' genetica. Si usano cioè quattro geni diversi (Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc) per avviare una sorta di ringiovanimento cellulare della cellula adulta, che torna così allo stadio di staminale; una volta avviata questa trasformazione cellulare i geni che hanno funzionato da 'innesco' vengono levati dal Dna della cellula che si intende 'ringiovanire'. Le staminali riprogrammate (iPS) sono pluripotenti e rappresentano una frontiera che probabilmente sarà foriera di ulteriori e interessanti sviluppi. A fine agosto 2009 l'Università del Wisconsin-Madison ha pubblicato su PNAS i risultati di una ricerca con la quale si è riusciti a trasformare le cellule adulte della pelle in cellule staminali retiniche umane dopo un'opportuna riprogrammazione genetica: in futuro tali cellule 'ringiovanite' potranno essere utilizzate per riparare la retina che, ad esempio, può essere colpita da malattie degenerative.
Cosa sono le cellule staminali?
Le cellule staminali sono cellule parzialmente o totalmente indifferenziate (cioè non hanno ancora le caratteristiche tipiche di un particolare tessuto), e dotate di una enorme potenzialità proliferativa. Possono essere distinte in cellule embrionali (cellule presenti nelle prime fasi dello sviluppo dell'organismo) e cellule staminali dell'adulto (cellule presenti in molti, forse in tutti, i tessuti di un organismo adulto). Le cellule staminali dell'adulto sono in grado di proliferare per tutta la vita dell'organismo ospite producendo, con meccanismi noti solo in parte, sia altre cellule staminali che cellule differenziate (specializzate) del tessuto di appartenenza, e in qualche caso anche di altri tessuti.
CELLULE STAMINALI ED OCCHIO Le cellule staminali dell'occhio sono le protagoniste della ricerca clinica e di base di Fondazione Banca degli Occhi. Si chiamano staminali limbari perché si trovano nel limbus, collocato tra la pupilla e la parte bianca dell'occhio, cioè in una sezione più profonda tra gli strati superficiali della cornea e della congiuntiva. Le staminali limbari sono responsabili della rigenerazione del tessuto corneale, che viene rinnovato interamente ogni 9 mesi.
RETINITE PIGMENTOSA eDEGENERAZIONE MACULARE senile potranno essere curate grazie al trapianto di cellule staminali parzialmente differenziate derivanti dalle cellule epiteliali. La novità arriva da un gruppo di ricercatori dello Schepens Eye Research Institute, i quali hanno studiato una nuova tecnica di trapianto sul modello murino. La novità assoluta di questo tipo di trapianto consiste nel pieno recupero della capacità visiva. Lo studio è stato condotto per determinare se anche le cellule staminali pluripotenti adulte (in questo caso murine) fossero in grado di indurre la rigenerazione della retina.
Una volta ottenute le cellule sono state trapiantate nell'occhio di una retina degenerata ed è stato dimostrato che la rigenerazione ha interessato le funzioni elettriche della retina, fondamentali per poter riacquisire la capacità visiva. In questo genere di patologie i fotorecettori della retina iniziano a morire e la retina diviene incapace di intercettare la luce e trasformarla in impulsi nervosi da trasmettere al cervello. Una volta distrutti, i fotorecettori, al pari di altre cellule del tessuto nervoso, difficilmente possono essere rigenerati. Per questo motivo questa ricerca apre la strada a una possibile terapia rigenerativa che cambierebbe completamente la sorte delle persone affette da retinopatia e degenerazione maculare.
La terapia si prospetta particolarmente adatta a quanti sono affetti da retinite pigmentosa, una distrofia retinica progressiva, un disturbo ereditario in cui le anomalie dei fotorecettori o della retina comportano una perdita della vista graduale e progressiva. Colpisce circa 1 persona su 4.000 abitanti.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica PloS One.
Figure 1 Characterization of adult mouse dsRed-iPS cells
Figure 2 Differentiation of dsRed-iPS cells into retinal photoreceptors using defined culture conditions.
Figure 3 Transplantation of SSEA1- dsRed-iPS derived photoreceptor precursor cells induces retinal outer nuclear layer repopulation.
Figure 4 Transplantation of SSEA1-dsRed-iPS derived photoreceptor precursor cells induces increased electroretinal function as determined by ERG and
