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Un approccio rivoluzionario per produrre cellule staminali

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Ricercatori giapponesi hanno scoperto un modo molto semplice per far ritornare pluripotente, allo stato embrionario, una cellula somatica adulta differenziata. Il fenomeno di riprogrammazione con cui il destino delle cellule somatiche può essere drasticamente alterato attraverso cambiamenti dell'ambiente esterno viene descritto sulle pagine di Nature.
La riprogrammazione in risposta allo stress ambientale esiste già in natura. Nelle piante infatti, le cellule mature possono diventare cellule immature capaci di formare una nuova struttura dell'impianto, comprese radici e steli.
Ma le cellule animali hanno un potenziale simile? Questa deve essere stata la domanda alla quale Haruko Obokata del RIKEN Center for Developmental Biology ha cercato di dare risposta.

Per arrivare a questo risultato si è ispirata a un lavoro del 2001 di Charles Vacanti, ricercatore del Brigham and Women's Hospital del Massachusetts, che aveva osservato che cellule costrette a passare all’interno di un capillare riducono le proprie dimensioni diventano simili alle staminali.
Il team giapponese ha deciso di provare varie tipologie di stress: calore, assenza di nutrimento, ambiente acido.
I ricercatori hanno utilizzato una coltura di globuli bianchi maturi di topo, in queste hanno inserito una proteina reporter che emette fluorescenza quando si attiva un gene associato alla pluripotenza.
Come per la leggendaria “fonte della giovinezza” una volta che i globuli bianchi sono stati immersi in una soluzione con pH di circa 5.7, si è attivato il gene reporter. Le cellule sopravvissute avevano perso le caratteristiche di globuli bianchi maturi e acquisito i marker delle cellule embrionali.
Obokata ha chiamato questo tipo di cellule STAP (phenomenon stimulus-triggered acquisition of pluripotency).
Inniettando le STAP in un embrione di topo, queste cellule hanno agito proprio come staminali: hanno creato tutti gli organi necessari per un topo adulto. L’analisi genotipica ha dimostrato che le cellule STAP hanno proprie alcune delle caratteristiche tipiche delle staminali embrionali, pur avendo una capacità limitata di auto-rinnovamento.
"Chi avrebbe mai pensato che per riprogrammare cellule adulte in pluripotenti bastassero pochi minuti e una piccola quantità di acido? Una scoperta incredibile", ha dichiarato Chris Mason, esperto di medicina rigenerativa presso l'University College di Londra.

Ma l’équipe di Obokata è andata oltre, ha cercato di comprendere meglio la natura delle cellule STAP.
I ricercatori hanno dimostrano che messe nelle stesse condizioni di coltura delle cellule staminali pluripotenti, le cellule STAP possono essere trasformate in cellule staminali simili a quelle embrionali. Obokata, è riuscita a riprogrammare le sue cellule STAP in una dozzina di tipi cellulari: cellule nervose, della pelle, dei polmoni, del cuore e del fegato.
I dati prodotti suggeriscono, inoltre, che le STAP rappresentano uno stato unico di pluripotenza, hanno un capacità in più. Sembra, infatti, che le cellule ottenute siano in grado di generare anche tessuto placentale, cosa che nemmeno quelle estratte dagli embrioni riescono a fare.
C’è ancora tanta strada da fare: capire in che modo il pH influenza queste cellule e soprattutto applicare questa tecnica semplice ma elegante alle cellule umane. Se i dati fossero confermati anche nell’uomo si aprirebbero nuovi scenari per la medicina rigenerativa, si potrebbero produrre cellule staminali embrionali a partire dal sangue di ogni paziente, senza manipolazioni genetiche.

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