Un Nobel meritato per la medicina del futuro

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La Terapia Cellulare (TC) è una forma di trattamento medico di cui è prevedibile una grande espansione nel prossimo futuro. Negli ultimi anni, infatti, le migliorate conoscenze sulla biologia del differenziamento cellulare, nonché gli enormi progressi compiuti nel campo immunologico ed ematologico hanno permesso l’identificazione fenotipica e funzionale di cellule staminali progenitrici e cellule differenziate e specializzate in funzioni immunologiche distinte in grado di essere isolate e manipolate in vitro per il successivo impiego clinico.

Nel dicembre 2001 la Commissione Dulbecco istituita presso il Ministero della Salute così definiva la ricerca sulle cellule staminali:

L’applicazione terapeutica della ricerca sulle cellule staminali è di notevole interesse e potrebbe condurre a una vera e propria rivoluzione in medicina, superiore persino a quella rappresentata dagli antibiotici.  

Le cellule staminali rappresentano un’importante alternativa ai trapianti di organo. La possibilità di espandere in vitro queste cellule fino a quantità elevatissime se non proprio illimitate, potranno risolvere i due limiti fondamentali dell’attuale tecnologia dei trapianti: la scarsità di organi e la necessità dell’immunosoppressione cronica. Le cellule staminali sono in grado, inoltre, di accettare e tollerare, molto meglio delle cellule mature, geni introdotti dall’esterno con tecniche d’ingegneria genetica mirate a sostituire geni difettosi o mutati. Potrebbero, quindi, essere usate come vettori cellulari per la terapia genica, rappresentando, in questo ambito, la soluzione ottimale

Tra le malattie che potranno giovarsi di una qualche forma di CTT, oltre alle classiche malattie ematologiche ed immunologiche per cui da tempo esiste la pratica del Trapianto di cellule derivate dal midollo osseo, possiamo annoverare numerose patologie rare (ad es. distrofie muscolari, atrofie muscolari, fibrosi cistica) e malattie comuni come il diabete, il morbo di Parkinson, numerose malattie del cuore e del fegato, nonché le complicanze infettive e oncologiche delle terapie immuno-soppressive ed alcune condizioni tumorali (i.e. melanoma, leucemie).

Che cosa si intende per terapie cellulari? In linea di principio possiamo distinguere terapie cellulari che sono rivolte al reintegro di tessuti che siano stati danneggiati da processi patologici su base genetica o degenerativa, e terapie cellulari che hanno come principale obiettivo quello di indurre una risposta immunologica di tipo protettivo nei confronti di malattie infettive o tumori.

Le cellule staminali

Una cellula staminale è una cellula indifferenziata (che non è specializzata per la funzione di un dato tessuto) in una fase iniziale di sviluppo. A certe condizioni, le cellule staminali possono dividersi e differenziarsi in una ampio numero di tipi di cellule che formano i tessuti e gli organi del corpo. Inoltre, esse possono essere sottoposte ad auto-rinnovamento, un processo attraverso il quale una cellula staminale indifferenziata si divide per produrre due altre cellule staminali non specializzate. La capacità delle cellule staminali di auto-rinnovarsi in questo modo, significa che un numero relativamente piccolo di cellule staminali può essere fatto crescere in laboratorio, a confronto col grandissimo numero di cellule staminali che sarebbero necessarie per applicazioni cliniche. Ci sono fonti diverse di cellule staminali: quelle che si ritrovano nei tessuti degli adulti, nei tessuti fetali, nel sangue da cordone ombelicale, nel liquido aminiotico, nella polpa dentaria, negli embrioni e quelle ottenute in laboratorio da cellule adulte riprogrammate. 

Proprio la creazione in laboratorio di queste ultime hanno consentito a Yamanaka di ottenere il premio Nobel per la medicina. Yamanaka, classe 1962 (in Italia sarebbe impossibile, perché avrebbe poco possibilità di lavorare ad elevati livelli nella ricerca, in quanto considerato ancora giovane!) ha basato i suoi esperimenti sui dati di e Gurdon (premiato anche lui!) che 40 anni prima aveva effettuato i primi esperimenti di riprogrammazione negli anfibi. Yamanaka ha dimostrato in modo semplice, chiaro ed elegante che è possibile “istruire” adeguatamente cellule adulte specializzate in cellule del cuore, del fegato, della milza, etc.. a ritornare  indietro nel tempo, ovvero a trasformarsi in cellule pseudo- staminali, capaci di essere indotti a specializzarsi nuovamente e fare cose che prima non facevano e quindi potenzialmente utili per “riparare” organi e tessuti danneggiati.

Le cellule staminali pluripotenti indotte (Induced Pluripotent Stem Cells – IPS) sono ottenute “riprogrammando” cellule adulte già specializzate mediante un “cocktail”  biochimico che tolgono “vestiti” al DNA di queste cellule indirizzandoli quindi ad un nuovo sarto che le vestirà in modo diverso. La possibilità di ottenere linee staminali embrionali inducibili (IPS) apre enormi prospettive terapeutiche in quanto permette di avere modelli di malattia in provetta sulle quali sperimentare nuovi farmaci e capire le basi biologiche della malattia. Tra le malattie che potranno giovarsi di tali studi possiamo annoverare numerose patologie rare (ad es. distrofie muscolari, atrofie muscolari, fibrosi cistica) e malattie comuni come il diabete, il morbo di Parkinson, numerose malattie del cuore e del fegato, nonché alcune condizioni tumorali (i.e. melanoma, leucemie). L’opportunità di isolare, coltivare, espandere, differenziare, manipolare in vitro cellule riprogrammate umane è una grande risorsa per lo sviluppo di terapie cellulari. La terapia cellulare offre il grande potenziale di modificare una condizione patologica, mediante il ripristino di una funzionalità ridotta o assente fino alla completa sostituzione funzionale del tessuto patologico. In questo contesto si evince che le possibilità applicative della terapia cellulare nei vari campi della medicina sono enormi e riguardano non solo patologie ereditarie, rare, che  se non prontamente trattate portano rapidamente a morte, ma anche malattie croniche, invalidanti che tra l’altro comportano un costo sociale, economico e sanitario notevolissimo.

L’uso di queste cellule riprogrammate potrà permette in futuro il trapianto autologo, (donatori di se stessi), evitando nello stesso tempo tutte le problematiche di carattere etico e legislativo riguardo all’utilizzo di cellule staminali embrionali propriamente dette. In caso di cellule derivate da soggetti affetti da malattie genetiche, ove possibile,  sarà necessario l’applicazione di protocolli di terapia genica finalizzati alla correzione del difetto molecolare. In questo modo una volta modificate e ripristinato il fenotipo selvatico (sano) sarà possibile espanderle in vitro e somministrarle di nuovo al paziente dopo verifica della correzione avvenuta. 


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