Indice:

1. Introduzione

2. Sistema circolatorio

3. Occhio e sistema nervoso

4. Pancreas e diabete

5. Altre applicazioni possibili

Introduzione:

Parlare di tutte le possibili applicazioni delle cellule staminali e di quelle attualmente in fase di sperimentazione sarebbe dispersivo, proprio perché gli orizzonti della ricerca in questo campo sono pressoché infiniti: abbiamo quindi deciso di esaminare soltanto alcune delle ricerche più promettenti in corso, considerando che -almeno in linea teorica- praticamente qualunque applicazione è possibile.

Sistema circolatorio:

Il cuore, nostro organo più paziente

Il cuore per gli esseri umani è come il motore per una macchina: senza di lui non saremmo in grado di vivere. È il nostro motore, il centro della circolazione sanguigna ed è forse l’organo più “paziente” che possediamo. Il cuore infatti ha il compito di contrarsi e di dilatarsi, una volta al secondo, per oltre 70 anni: un lavoro estremamente importante e faticoso. Proprio per questo motivo, qualunque suo piccolo malfunzionamento può provocare gravi scompensi a tutto l’organismo. Si stima che circa il 25% dei decessi annui, nel mondo occidentale, siano causati da malattie cardiovascolari. L’infarto del miocardio, ovvero l’occlusione di una delle arterie coronarie che nutrono il cuore, è tra le patologie più frequenti.

Sebbene sia relativamente facile combattere gran parte delle malattie cardiache con la prevenzione e uno stile di vita sano, molte di esse sono causate da malformazioni congenite o ereditarie, e devono essere curate prima che provochino danni gravi.

Staminali: ci penseranno loro?

Finora diverse ricerche hanno impiegato cellule staminali, isolate dal midollo osseo, per cercare di ricostruire il tessuto muscolare cardiaco. I risultati, sebbene siano sicuri dal punto di vista clinico, sono complessivamente deludenti per l’attuale impossibilità di replicare una caratteristica peculiare del cardiomiocita: la contrazione ritmica. Nel quadro dei progetti di ricerca finanziati dall’Unione Europea (EU FP7), vi è una linea denominata CardioCell che si dedica specificatamente alla messa a punto di nuove strategie terapeutiche per la riparazione del tessuto cardiaco danneggiato. In seguito ad un infarto, alcune cellule cardiache muoiono, venendo sostituite da tessuto cicatriziale fibroso. La ricerca ha come scopo il trapianto di cellule muscolari cardiache all’interno del tessuto muscolare danneggiato.

In questo contesto, un gruppo di ricercatori dell’ Imperial College di Londra sta sperimentando una nuova tecnica per identificare ed isolare, direttamente dal cuore dei pazienti, cellule staminali cardiache, che siano poi in grado di differenziarsi in cellule cardiomiocitiche.

Dai primi esperimenti su topi emerge che:

• Le cellule isolate sono effettivamente staminali con un basso grado di differenziazione

• Le cellule isolate sono in grado di attivare i meccanismi di differenziazione per evolvere in cardiomiociti

• Le cellule non sono tuttavia in grado di produrre miosina cardiaca, proteina tipica delle cellule cardiache adulte

Dopo i risultati conseguiti sui topi, la tecnica è stata applicata con parziale successo anche a tessuto cardiaco umano. L'obiettivo è quello di ottimizzare il processo in modo da prelevare cellule cardiache, replicarle in vitro e re-impiantarle in tempi brevi per riparare danni al miocardio come quelli causati da un infarto.

Un'altra ricerca invece riguarda le arterie coronarie occluse che provocano l'infarto: fino ad ora il rimedio è stato quello di inserire uno stent sintetico per dilatare l'arteria, ma ci sono problemi di rigetto o di trombi causati dalle cellule che si accumulano sulla superficie estranea. Se lo stent fosse ricoperto di cellule staminali del paziente, ci sarebbe un'integrazione rapida e completa con l'organismo.

Rif. [1] [2] [19]

Occhio e sistema nervoso:

Un occhio in provetta

È dal Riken Center di Kobe (Giappone) che arriva la notizia: Yoshiki Sasai, ha appena creato, in laboratorio, un abbozzo tridimensionale di occhio di topo grazie a cellule staminali embrionali. Questo occhio, molto simile a quello in fase di sviluppo embrionale, potrebbe costituire la base per lo sviluppo di parti di ricambio, tra le quali spicca la retina, traguardo ora non più così utopico. Questa ricerca, oltre a gettare speranze tra i bisognosi, ha permesso di dimostrare che le cellule staminali embrionali possono organizzarsi in modo autonomo per formare un tessuto.

Le cellule staminali embrionali utilizzate sono state messe in un brodo di coltura che provvedeva al loro nutrimento e ha permesso la formazione, nel giro di dieci giorni, di una vescicola che ingrandendosi ha formato un calice ottico con 2 strati cellulari: si trattava di tessuto oculare. Tutto questo è avvenuto senza una guida esterna, ed è una scoperta importantissima che ha stupito gli stessi ricercatori. È la prima volta infatti che non si utilizza un’ impalcatura per la formazione di tessuto o di una struttura organizzata come questa.

Questi passi in avanti sono però ostacolati dal cardinale Elio Sgreccia, appoggiato dal Vaticano e dall’Accademia della Vita della quale è presidente, per motivi etici.

La cura a tutte le malattie neurologiche?

Parlando di tessuto nervoso, sappiamo di essere davanti a un muro difficilmente superabile: le strutture nervose non sono in grado di auto ripararsi sostituendo le cellule morte, di conseguenza qualunque danno al sistema nervoso è considerato irreparabile dalla medicina tradizionale.

Tuttavia, le grandi potenzialità delle cellule staminali ci fanno pensare a una possibile futura soluzione a danni fisici al sistema nervoso centrale o malattie neurodegenerative come Morbo di Parkinson, Alzheimer, Sclerosi Multipla e Malattia di Huntington; in questi casi la sperimentazione in atto cerca di ricostruire le cellule di Schwann, formanti la guaina mielinica, per mezzo di cellule mesenchimali.

Un'altro tentativo per la ricostruzione dei neuroni a seguito di ictus è quello di inserire le cellule staminali tramite nano sfere in polimeri biodegradabili, in modo da permettere la riparazione delle strutture danneggiate: senza il supporto, infatti, le cellule staminali tendono a migrare spontaneamente verso altre cellule sane, mentre i primi risultati con questa tecnica innovativa sembrano piuttosto promettenti, riuscendo effettivamente a riempire i buchi creati dalle cellule morte.

Rif. [3] [4] [5]

Pancreas:

Il diabete è curabile?

Il pancreas è una grossa ghiandola addominale, costituita da una parte esocrina appartenente all'apparato digerente e una parte endocrina, le isole di Langerhans. Uno degli ormoni prodotti dal pancreas endocrino è l'insulina, che assicura, assieme al glucagone, il mantenimento della glicemia, ovvero il livello di glucosio nel sangue.

Nell'eventualità in cui la produzione di insulina cessi o sia insufficiente, il glucosio nel sangue raggiunge livelli eccessivi, e può portare a gravi scompensi o addirittura alla morte: la malattia prende il nome di diabete. Sebbene il diabete possa avere varie cause, circa il 10% dei pazienti presenta diabete di tipo 1, o diabete giovanile. Il diabete giovanile è provocato da una reazione autoimmune dell'organismo, che attacca le cellule B delle isole di Langerhans come fossero corpi estranei.

Le sperimentazioni in corso puntano a distruggere il sistema immunitario con massicce dosi di chemio e radioterapia, per poi inserire le staminali indirizzate a cellule pancreatiche direttamente nel midollo osseo: qui riprende la produzione di insulina, e con il tempo si possono addirittura formare zone simili alle isole di Langerhans all'interno dello stesso midollo.

Rif. [6] [7]

Altre applicazioni possibili:

Cellule staminali: una possibile panacea?

Quasi come spiegazione del titolo, è d'obbligo menzionare alcuni dei numerosi ambiti in cui la ricerca si sta muovendo, anche se ognuno di essi meriterebbe un'intera pagina:

Le cellule staminali possono essere una promettente cura per l'AIDS: data la loro programmabilità, si possono indurre le cellule destinate a diventare linfociti T a non produrre le proteine riconosciute dal virus HIV, lasciandolo senza una sede d'attacco tramite cui riprodursi.

L'altro utilizzo delle staminali contro l'HIV le utilizza come "cavallo di Troia" per veicolare alcune proteine che impediscono al virus di riprodursi, ma in questo caso i dati attuali non sono sufficienti per assicurarne l'efficacia.

I danni ai tessuti endoteliali provocati da malattie ischemiche possono essere riparati con cellule staminali, così come gran parte dei tessuti epiteliali. La ricerca punta a riparare anche tessuti particolarmente "difficili" quali possono essere la cornea e la retina.

Anche i danni all'apparato digerente, come l'ulcera gastrica, potranno probabilmente essere risolti in futuro, assieme alle ricostruzione delle cellule epatiche. In Scozia è stato recentemente realizzato un piccolo rene, partendo da cellule staminali di liquido amniotico e staminali embrionali animali.

Infine non è lontana l'ipotesi della riparazione/ricostruzione ossea completa a seguito di fratture, o addirittura come rimedio all'osteoporosi

I traguardi più ambiziosi della ricerca si possono sintetizzare nella totale indipendenza dell'uomo dai farmaci: la medicina a qualunque malattia sarebbe infatti già dentro di noi.

Rif. [8] [9] [10] [11] [12] [IV]

Concludendo possiamo affermare, con le dovute riserve

Cellule staminali: una possibile panacea.