Un gruppo di ricercatori giapponesi guidati da Haruko Obokata  ha pubblicato recentemente uno studio che apre nuove prospettive nel campo della medicina rigenerativa. I ricercatori hanno dimostrato infatti che cellule somatiche adulte di topo, messe in ambiente a basso pH per pochi minuti, riacquistano le caratteristiche di cellule staminali pluripotenti, cioè cellule indifferenziate capaci di dare vita, opportunamente stimolate,a cellule mature di linee cellulari diverse.
Questo studio dimostra che è possibile ora ottenere cellule staminali pluripotenti indotte anche con metodi alternativi a quello messo a punto da Yamanaka nel 2006.

I neuroni  sono cellule che non hanno la capacità di riprodursi e quindi di riparare i danni provocati  da eventuali traumi.  E’ per questo motivo che le lesioni al midollo spinale provocano la perdita irreversibile della funzionalità, sia a livello motorio che sensoriale, del distretto del corpo situato a valle della lesione. Una recente ricerca condotta da Zhida Su, del Texas Southwestern Medical Center  di  Dallas, apre la strada a nuove speranze relative alla riparazione di neuroni danneggiati e quindi alla risoluzione dei problemi legati ai danni del midollo spinale.  I ricercatori  hanno infatti messo a punto un metodo per ottenere neuroni , con cui sostituire quelli danneggiati,  riprogrammando gli astrociti, cioè  cellule già presenti nel midollo spinale adulto, che vengono dapprima riconvertiti in neuroblasti e poi in neuroni maturi.
La sperimentazione condotta sui  topi  ha portato alla formazione di nuovi neuroni maturi,  anche se in numero limitato e con capacità funzionale ancora non ben conosciuta .
Serviranno dunque ulteriori studi e sperimentazioni prima di poter ottenere terapie utilizzabili sull’uomo, ma questo è di sicuro un buon inizio e  la speranza è grande.

Le cellule pluripotenti indotte (iPSC) sono cellule in grado di autorinnovarsi e trasformarsi in vari tipi di cellula o tessuto dell’organismo. Nel 2006 un gruppo di scienziati giapponesi guidato dal professor Shinya Yamanaka  (vincitore per questa scoperta del premio Nobel per la medicina nel 2012) riuscì ad ottenere le cellule staminali pluripotenti indotte inserendo quattro particolari geni nei fibroblasti di un topo e, alla fine dell’anno successivo, in quelli umani tramite vettori retro-virali  in grado di riprogrammare il genoma di cellule specializzate (come i fibroblasti embrionali di topi o umani)  e di farle ritornare in uno stato simile a quello delle cellule staminali embrionali, ottenendo così la possibilità di generare diversi  tipi cellulari.

Le iPSC potrebbero essere una grande promessa per la cura di patologie oggi incurabili. Esse, infatti, oltre a costituire una fonte di cellule per la sostituzione e la rigenerazione di tessuti danneggiati  a causa di malattie, lesioni, difetti congeniti o invecchiamento, potranno essere usati per la creazione di nuovi farmaci. Ma ci sono ancora molti problemi da risolvere; alcuni studi, ad esempio,  hanno rivelato che le cellule derivate dalle pluripotenti indotte hanno un tasso di mortalità più elevato di quelle derivate da cellule staminali embrionali e la loro capacità di proliferazione è minore.  Inoltre, è stato recentemente dimostrato che il processo di riprogrammazione è responsabile di anomalie genetiche e danni sul DNA  quali la cancellazione o l’ingrandimento di regioni del genoma su alcuni cromosomi.

La produzione di cellule staminali indotte attraverso il metodo messo a punto da Yamanaka è un processo molto lento e con bassa efficienza, poiché solo l’uno per cento delle cellule adulte così trattate ritornano  staminali: è come se qualcosa impedisse alla maggior parte delle cellule riprogrammate  di diventare cellule pluripotenti indotte.

Recentemente però Yoach Rais, insieme ai suoi collaboratori, ha individuato una proteina che potrebbe rappresentare  l’ostacolo alla riprogrammazione delle cellule adulte; infatti, quando viene rimossa questa proteina, prodotta da un gene chiamato Mbd3,  il processo di produzione delle staminali diventa efficiente quasi al 100%.  Si pone, tuttavia,  un problema: il gene Mbd3 viene attivato dagli stessi geni utilizzati per riprogrammare le cellule.  Se da una parte quindi questi ultimi attivano la riprogrammazione cellulare, dall’altra la inibiscono. I ricercatori pensano di poter aggirare questo ostacolo non eliminando completamente il gene Mbd3, ma soltanto inattivandolo momentaneamente.

L’applicazione, sia su cellule di topo che su cellule umane, sembra dimostrare l’efficacia di questo metodo. Ma un ulteriore passo avanti, nel rendere la riprogrammazione di cellule adulte sempre più  efficiente e quindi utilizzabile per scopi terapeutici,  viene da una ricerca molto recente condotta in Giappone, a Kobe, nel Centro Riken per la Biologia dello sviluppo, da Haruko Obokata e colleghi che hanno messo a punto un metodo più semplice e molto veloce: se si immergono cellule della pelle o del sangue in una soluzione acida per 15 minuti,  queste sembrano dapprima morire, ma poi  si trasformano in cellule indifferenziate, molto simili alle staminali embrionali, capaci di generare tessuti diversi.  Gli autori hanno chiamato questo  processo STAP (stimulus-triggered acquisition of pluripotency), cioè acquisizione di pluripotenza innescata dallo stimolo. Le cellule STAP però sono diverse dalle staminali embrionali e delle iPSC,  perché  non sono in grado di autoreplicarsi e possono essere mantenute in coltura solo per pochi giorni, ma acquisiscono le caratteristiche di staminali embrionali  e quindi anche la capacità di autoreplicarsi se  vengono messe nelle stesse condizioni di coltura utilizzate per le staminali pluripotenti.  Da queste cellule i ricercatori sono riusciti ad ottenere un embrione di topo con regolare battito cardiaco.
Queste nuove scoperte aprono la strada  ad una maggiore comprensione del processo di produzione e funzionamento delle cellule staminali,  un presupposto indispensabile per una possibile applicazione in campo medico che potrebbe portare alla rigenerazione di organi umani e alla cura di malattie oggi non curabili.