iPSC: Il futuro delle cellule staminali

Immaginate ogni cellula del nostro corpo come ad una potenziale cellula staminale!

Sembra fantascienza,  invece è realtà grazie agli studi di Kazutoshi Takahashi e Shinya Yamanaka, che nel 2006 hanno dimostrato che è possibile riprogrammare una cellula somatica (es. cellula epiteliale) riportandola a uno stadio di staminalità.

Queste cellule riprogrammate, grazie all’inserimento artificiale di 4 geni, furono chiamate iPSC ossia “Cellule Staminali Pluripotenti Indotte”.

Prima di tutto occorre fare un passo indietro e chiederci cosa sia una cellula staminale.

Si tratta di una cellula che ha la capacità di trasformarsi in altre cellule del corpo attraverso un meccanismo chiamato “differenziamento cellulare”.

Le cellule staminali possono essere classificate a seconda della loro capacità nel differenziarsi in altre cellule:

Totipotenti: cellule capaci di differenziarsi in tutte le cellule dell’organismo e anche nei tessuti extraembrionali (es. placenta);

Pluripotenti: cellule che possono differenziarsi in uno qualsiasi dei 3 strati germinativi di cui è composto l’embrione: ectoderma (strato più esterno), il mesoderma (strato intermedio) e l’endoderma (strato più interno).

Le cellule staminali pluripotenti non hanno la capacità di formare un organismo adulto completo o di formare tessuti extraembrionali;

Multipotenti: cellule che hanno la capacità di differenziarsi in un numero limitato di tipi cellulari;

Oligopotenti: cellule in grado di trasformarsi solo in alcuni tipo cellulari;

Unipotenti: cellule con la capacità di differenziarsi in un singolo tipo cellulare;

Nella ricerca si tende ad usare principalmente le cellule pluripotenti per il loro alto grado di differenziazione e la relativa semplicità di reperimento.

Prima dell’avvento delle iPSC, come fonte principale di questo genere di cellule si usavano le ESC (cellule staminali embrionali) ma erano accompagnate da numerose critiche etiche.

Le iPSC sono state in grado di eliminare i problemi etici delle ESC e hanno aperto nuove frontiere nella ricerca.

La terapia cellulare e un’opzione molto valida per la cura di diversi danni e patologie. Le iPSC hanno permesso un grosso passo avanti in tale direzione.

Esse infatti possiedono molte delle caratteristiche delle staminali embrionali e non vanno incontro a problemi di rigetto in un possibile trapianto, dal momento che si usano le stesse cellule del paziente.

Alcuni ricercatori sono riusciti a portare a uno stadio di normalità topi affetti da anemia falciforme grazie al trapianto di cellule ematopoietiche derivate da iPSC.

Purtroppo non tutto è perfetto, alcuni studi hanno dimostrato che le iPSC e le ESC non sono uguali al 100%, e si sta cercando di capire come queste differenze possano influire sulla medicina e sulla ricerca

Attualmente l’utilizzo delle iPSC nella terapia cellulare è limitato da problemi tecnici e conoscenze ancora ridotte

Tutto ciò dimostra come ancora poco sappiamo sul mondo che ci circonda e soprattutto sul funzionamento del nostro stesso corpo, ed è per questo che migliaia di ricercatori lavorano, per trovare delle risposte.

di Alessandro B.

Fonti:

“Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors” , Takahashi K , Yamanaka s. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16904174

“Cellule iPS e riprogrammazione: trasformare ogni cellula del corpo in una cellula staminale” – https://www.eurostemcell.org/it/cellule-ips-e-riprogrammazione-trasformare-ogni-cellula-del-corpo-una-cellula-staminale

“Cellula Staminale” – https://it.wikipedia.org/wiki/Cellula_staminale#Classificazione_in_base_all’origine

“La rigenerazione tramite cellule iPS” – http://www.irmi.eu/wordpress/medicina-rigenerativa/la-rigenerazione-tramite-cellule-ips/

Le Regole della Scienza e il Gioco dei Vaccini

I vaccini non sono sicuri al 100%, lo dice la scienza.

Lo dice serenamente perché, per fortuna, nessuno scienziato oserebbe dire che qualcosa è sicuro al 100%. Grazie al progresso scientifico però possiamo essere ambiziosi e puntare al massimo della sicurezza e dell’efficacia. Purtroppo però quando dici che un vaccino è sicuro al 98%, sembra che quel 2% di resto sia la cosa più spaventosa del mondo.

È importante fare chiarezza; remare contro lo sviluppo tecnologico non può fare bene a nessuna società. Sembra un discorso chiaro e semplice, ma a quanto pare non è così condiviso. Negli ultimi anni sono diffuse tante notizie sui vaccini e si è cominciato a parlare di contaminanti, di vaccini influenzali, di epidemie… tanta confusione che ha portato una generale sfiducia verso questo superpotere che abbiamo contro le malattie, dagli anni di Edward Jenner che scoprì il vaccino contro il vaiolo, 1796.

A far cresce questa sfiducia recentemente ci ha pensato l’associazione CORVELVA – Coordinamento Regionale Veneto per la Libertà delle Vaccinazioni fondata nel 1993.

L’intento era proprio dimostrare l’inefficacia del vaccino polivalente Infanrix, indicato per la vaccinazione primaria e di richiamo di neonati e bambini contro difterite, tetano, pertosse, epatite B, poliomielite e malattia causata da Haemophilus influenzae tipo b.

Purtroppo però se vuoi giocare con la Scienza, devi rispettare le regole del gioco. Ci sono dei protocolli da seguire, dei reagenti da usare e dei metodi approvati per ottenere i risultati. Non si può semplicemente fare un po’ il prestigiatore e trarre conclusioni che, guarda un po’, sono esattamente quelle sperate.

Intanto spieghiamo brevemente il principio alla base dei vaccini. Ogni vaccino porta un componente detto antigene: una proteina che viene riconosciuta dal sistema immunitario e quindi scatenala reazione immunitaria. Per fare il vaccino, questa proteina viene scaricata della sua azione tossica e viene perfezionata per attivare i nostri linfociti.

In questo studio viene scritto che non sono state rilevate tracce dell’antigene, quindi il vaccino è inutile. Se si va a vedere bene però, con occhi tecnici, si capisce che per fare l’esperimento è stato usato un reagente, la tripsina, che denatura e rompe tutti i legami che tengono insieme le proteine. In poche parole, anche se l’antigene ci fosse stato, sarebbe stato distrutto.  Andando a leggere più a fondo viene e scritto che utilizzando un saggio colorimetrico chiamato Bradford, si capisce che ci sono proteine, probabilmente questo antigene, nel campione. Ma lo studio questo risultato non lo mette in evidenza.

Il secondo punto, e qui uno studente di biochimica si strapperebbe i capelli, è la rilevazione di contaminanti. Infatti lo studio rivela che sono stati rilevati 65 contaminanti nel vaccino. Per farlo hanno usato una tecnica chiamata SANIST che non rivela assolutamente quali siano questi composti. Quello che possono dire è che sono stati rilevati 65 spettri di massa ma non hanno idea di cosa siano. E se fossero proprio pezzi degli antigeni? Loro non ce lo dicono! Ma perché non possono, avrebbero dovuto fare molte indagini identificative in più che, giustamente, si sono risparmiati.

Altro grande problema dello studio contro i vaccini: mancano i controlli!  Ora, chiunque abbia fatto una minima esperienza in laboratorio ad un certo punto si è trovato a fissare degli splendidi risultati, urlare “Eureka”, poi fissare un punto a caso, realizzare di non aver messo dei controlli nell’esperimento, cadere in depressione e pensare seriamente di cambiare mestiere!  I controlli sono quelli che ti permettono di validare un esperimento, di dire che non sei stato te a manomettere la procedura e di affermare che nessuno dei tuoi strumenti o reagenti sia stato contaminato.

In conclusione questo esperimento fa acqua da tutte le parti. La cosa allucinante è che è arrivato alla stampa senza subire un processo di controllo o di peer-review, come se non fosse stato prima approvato dalla comunità scientifica.

Lo scopo di questo studio è stato quello di dimostrare che i vaccini sono vuoti di principio attivo, sono quindi quasi vaccini omeopatici, e che invece contengono sostanze inquinanti. Ma a che pro? Perché svalutare così tanto l’utilizzo dei vaccini? Sono stati un’innovazione rivoluzionaria che ci ha permesso di non morire più a 5 anni di poliomielite o a 16 di tifo. Non dovrebbe la comunità scientifica investire soldi nel sostenere la ricerca vaccinale? Se abolissimo i vaccini, quale sarebbe l’alternativa? Perché si è smesso di puntare al progresso?  

di Irene F.

Fonti:

https://www.nature.com/articles/d41586-018-07464-0

Immagine di https://www.instagram.com/p/BrnNRpBAgcl/

Gli Alieni sulla Terra: cosa sono le Specie Invasive?


Cimici tra le tende, nei vestiti, sui muri, sembra quasi un’invasione. Ma da dove arrivano? E perché sono così tante?

L’insetto che ci pare di trovare ovunque è la cimice bruno marmorizzata, Halyomorpha halys, ed è una specie aliena invasiva. Nulla a che fare con navicelle spaziali e raggi laser; si tratta di insetti che non sono dove dovrebbero essere: sono stati importati in un nuovo ambiente che hanno trovato favorevole per la sopravvivenza e la riproduzione.

Halyomorpha halys. Foto: Pixabay

Prima di tutto, un po’ di chiarezza sui termini.

  • Una specie autoctona è una specie presente nel territorio non introdotta dall’uomo.
  • Una specie alloctona (o aliena) è una specie introdotta dall’uomo, accidentalmente o volontariamente, in un nuovo territorio, diverso dall’area di origine.
  • Una specie alloctona (o aliena) invasiva è una specie alloctona che causa danni alla biodiversità, ai sistemi ecologici, all’economia e alla salute dell’uomo e degli altri animali.

In Europa, le specie aliene sono circa 12000 e più di 3000 si trovano in Italia. Delle 12000 specie totali, il 10-15% è composto da specie invasive. Oltre ai danni ambientali, hanno un grande impatto economico: circa 12 miliardi di euro ogni anno solo nell’Unione Europea.

Sono state introdotte dall’uomo in luoghi diversi da quelli d’origine, soprattutto a causa dell’incremento del commercio, dei viaggi e del turismo. Le vie d’ingresso principali sono porti e aeroporti, dove il movimento di persone e merci fa in modo che le specie si diffondano. Inoltre, vengono importate come ornamenti, animali da compagnia e per attività come la pesca sportiva, oppure succede che fuggano da allevamenti e zoo o che cittadini irresponsabili le rilascino in natura.

Quali danni provocano le specie invasive?

In poche parole, compromettono l’equilibrio di un ambiente: competono per le stesse risorse delle specie autoctone, possono alterare la composizione di quelle presenti in una determinata area, degradano gli habitat che occupano e cambiano il tipo di suolo.

Queste specie sono considerate la seconda grande minaccia alla biodiversità della Terra: hanno contribuito al 54% delle estinzioni di animali e continuano a minacciare l’esistenza di molte specie presenti.

Anche l’impatto sulle attività produttive è rilevante. Tra gli effetti ci sono la devastazione dei raccolti, la perdita del bestiame e la distruzione degli argini dei fiumi. Per quanto riguarda la salute, possono trasmettere allergie o malattie, sia alle specie animali e vegetali che all’uomo.

Myocastor coypus. Foto: Pixabay

Tornando alle temute cimici, la specie invasiva sopracitata è originaria dell’Asia orientale (Cina, Taiwan, Giappone e Corea) ed è apparsa in Europa nel 2004. In Italia è stata individuata per la prima volta nel 2012 e si è diffusa velocemente nel territorio, diventando dannosa per le cimici autoctone, l’ambiente e le coltivazioni, perché si nutre di una grande varietà di piante. Si sospetta anche che possa causare allergie respiratorie e dermatiti da contatto.

Nel periodo invernale, le cimici si raggruppano in luoghi chiusi e riparati per superare il freddo ed è per questo che le troviamo in casa.

Nel 2015 le temperature medie in Italia sono state più alte rispetto al resto dell’Europa e questo ha favorito la sopravvivenza delle cimici asiatiche. In particolare, nella Pianura Padana le cimici si riproducono due volte all’anno, al contrario di quanto avviene nel resto dei luoghi europei.

Cosa si può fare?

La risposta è: prevenzione. È più facile impedire l’accesso delle specie invasive che cercare di eliminarle o contenerle una volta insediate nell’ambiente.

L’Europa ha stilato un elenco di 49 specie invasive per le quali è vietata l’introduzione, la detenzione, l’allevamento, la coltivazione, il commercio, la vendita, la riproduzione e il rilascio nell’ambiente e 33 di queste sono presenti in Italia.

Si tratta, ad esempio, del giacinto d’acqua (Eichhornia crassipes), del calabrone asiatico (Vespa velutina nigrithorax), del gambero rosso della Louisiana (Procambarus clarkii), della testuggine palustre americana (Trachemys scripta) e della nutria (Myocastor coypus).

I proprietari degli animali da compagnia inseriti nella lista, come le testuggini palustri americane,

hanno dovuto denunciarne il possesso al Ministero dell’Ambiente e spiegare le modalità adottate per impedire la riproduzione e la diffusione. I parchi zoologici, i giardini botanici e i centri di ricerca possono chiedere apposite autorizzazioni. Per chi non rispettasse le leggi, sono previste importanti sanzioni.

Procambarus clarkii. Foto: Pixabay

Nel caso delle cimici asiatiche, le istituzioni stanno pensando di inserire la vespa samurai (Trissolcus japonicus) per diminuire il numero degli insetti dannosi. Si tratta di un antagonista naturale della cimice, è lunga un paio di millimetri e depone le proprie uova all’interno di quelle delle cimici: quando le larve nascono, si cibano delle cimici in formazione.

Per il momento, è stata permessa l’introduzione delle vespe solo a scopo di studio e ricerca; si tratta comunque di un’altra specie alloctona e non è ancora chiaro il possibile impatto sull’ambiente.

Trissolcus japonicus. Foto: U.S. Department of Agriculture

di Silvia M.

Fonti:

https://www.researchgate.net/publication/309349778_Specie_aliene_invasive_il_caso_della_cimice_bruna_marmorizzata_Halyomorpha_halys_Heteroptera_Pentatomidae_in_Italia_e_nel_territorio_modenese

https://www.wwf.it/news/notizie/?uNewsID=37780

http://www.specieinvasive.it/index.php/it/

https://www.giornaledibrescia.it/italia-ed-estero/le-cimici-asiatiche-potrebbero-avere-le-ore-contate-1.3309174

http://entnemdept.ufl.edu/creatures/beneficial/wasps/Trissolcus_japonicus.htm

Meno dolci e più vino: il segreto della giovinezza?


Fa davvero bene mangiare meno?

Nel 2004 quattro uomini e quattro donne si offrirono volontari per il progetto BIOSFERA 2: una struttura chiusa, progettata per contenere un ecosistema complesso e autosufficiente, con una savana, una barriera corallina e una foresta tropicale, per studiare e progettare una futura colonizzazione spaziale.

Accettarono quindi di rimanere chiusi in un sistema senza comunicazioni con l’esterno, senza la possibilità di poter comunicare tra loro e dovendo sopravvivere solo con il cibo in grado di procurarsi da soli.

BIOSFERA2 non ha dato i risultati sperati ed è stato interrotto prima del previsto; ma i dati raccolti sono stati illuminanti per diversi studi. Un altro dato interessante infatti è che, data la scarsità di cibo a disposizione, l’apporto calorico dei volontari si è ridotto quasi subito del 30%, comportando una notevole alterazione nei livelli ormonali e in altri parametri fisiologici dei volontari.


Altro caso

gli studiosi di Aging, ovvero dell’invecchiamento, sono segretamente appassionati di un’isola del Giappone, Okinawa. In quest’isola vive la popolazione umana più longeva del mondo, la maggior parte sono centenari. Gli scienziati collegano questa lunga vita alla loro dieta frugale, ovvero a bassissimo apporto calorico.

Ma cosa unisce questi due casi?

È stato dimostrato da studi su animali che assumere meno calorie aumenta l’aspettativa di vita e abbassa le probabilità di riscontrare malattie e danni all’apparato cardiovascolare.

Prima di tutto la restrizione calorica abbassa i livelli di zucchero e grassi e diminuisce la quantità di cellule adipose responsabili della produzione di fattori umorali, quali le citochine. Queste infatti sarebbero responsabili della liberazione di radicali liberi, causa principale dell’invecchiamento cellulare.

Un’altra ipotesi vede coinvolti anche i glucocorticoidi, gli ormoni dello stress, responsabili del fenomeno dell’invecchiamento. La restrizione calorica infatti, ne ridurrebbe la sintesi.

Ma la teoria che sembra avere più successo è quella dell’hormesis: la restrizione calorica induce un leggero stress che provoca una risposta di sopravvivenza nell’organismo, che si rafforza nei confronti delle avversità mediante cambiamenti metabolici, riuscendo così a contrastare le cause dell’invecchiamento.

Dal punto di vista biologico, l’effetto positivo della restrizione calorica si basa sull’attivazione delle sirtuine, enzimi prodotti dal gene Sir1, che si attivano quando siamo carenti di zuccheri e vanno a stimolare la produzione di insulina e di glucosio con effetti positivi anche su altri processi come l’espressione di geni antitumorali e la produzione di agenti antiossidanti.

Sfruttare questo meccanismo a nostro vantaggio significa trovare delle molecole in grado di mimare la restrizione calorica tanto da attivare il sistema delle sirtuine. Una di queste molecole è il resveratrolo, un polifenolo che si trova nella frutta e nell’uva e, quindi, nel nostro tanto amato vino rosso; gli scienziati credono infatti che le piante producano questa molecola in risposta alla carenza di nutrienti per sopravvivere.

Esperimenti condotti su lieviti e piccoli animali mostrano che l’assunzione di questa molecola aumenta la durata della vita riducendo i livelli di zuccheri, lo stress ossidativo e la morte cellulare. Uno studio condotto sui topi mostra come questa molecola sia protettiva anche contro obesità e diabete. Questo è un punto a favore del vino rosso che ha un alto contenuto di polifenoli e vitamine in grado di reagire con i radicali liberi dell’ossigeno, intrappolarli e diminuire i danni da stress ossidativo.

Prima però di attaccarvi alla bottiglia, è importante ricordare che la quantità di resveratrolo contenuta nel vino è talmente minima che, dato l’alto contenuto di alcool, ci distruggeremmo il fegato prima di poter vedere un qualunque effetto positivo per la nostra giovinezza!

Purtroppo non sono stati ancora condotti abbastanza studi sull’uomo riguardo l’efficacia della restrizione calorica; in primo luogo perché sarebbe difficile testare una restrizione calorica prolungata nel tempo, ed in secondo perché l’invecchiamento è un fenomeno multifattoriale per il quale risulta difficile individuare un’unica causa o un unico meccanismo. Le prime importanti conferme ci arrivano da una serie di studi chiamati CALERIE, in cui sono state testate varie diete con diverso apporto calorico, tramite le quali gli individui sovrappeso sotto restrizione calorica hanno ridotto colesterolo, insulina e altri marker fondamentali associati alla longevità.

Ma attenzione!

Tutti gli studiosi di caloric restriction (cioè restrizione calorica) concordano che la lunghezza della vita non può essere tenuta sotto controllo da un unico fattore come la dieta. Infatti anche la restrizione calorica va compresa e conosciuta perché altrimenti, se seguita in maniera impropria o troppo severa, può avere diversi effetti collaterali: ipotensione (le cui cause non sono completamente chiare), perdita della libido, irregolarità mestruali (a causa dell’eccessiva perdita di grasso corporeo e del declino concomitante degli ormoni steroidei), infertilità femminile, osteoporosi (da bassi livelli di estrogeni), eccessiva sensibilità al freddo e debolezza. Si osserva anche una cicatrizzazione rallentata (a causa della ridotta biosintesi di collagene e minor proliferazione cellulare), e condizioni psicologiche come depressione, ansia e irritabilità. Dunque, uno stile di vita improntato alla restrizione calorica deve essere iniziato con estrema cautela e sotto stretta supervisione medica. In conclusione è stato dimostrato che rinunciare a zuccheri per qualche tempo può quindi farci solo bene e che abbiamo una scusa in più per bere un bicchiere di vino a tavola, ma che sia rosso!

di Irene F.

Fonti:

https://www.nia.nih.gov/health/calorie-restriction-and-fasting-diets-what-do-we-know

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180322141008.htm

L’epopea delle bambine Cinesi con il DNA modificato: una panoramica sulla vicenda

Dalla notizia non accertata alle questioni etiche sollevate, dall’annuncio della sospensione della sperimentazione clinica a quello di un’altra gravidanza in corso. Una overview del discusso caso sull’utilizzo dell’editing genomico prima della nascita.

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Cellule staminali in Italia: breve storia di una grande conquista

È ormai da tempo che le cellule staminali sono al centro di un ampio dibattito che coinvolge non solo l’ambito scientifico, ma anche quello religioso, etico, giuridico e politico.

Da quando nel 1960 McCulloch e Till scoprirono l’esistenza delle cellule staminali nel midollo osseo1, cioè un tessuto semi-solido presente all’interno delle ossa dell’organismo, esse sono entrate a far parte della nostra vita, suscitando curiosità e interesse, ma anche timore e scetticismo.

Figura 1. Perché le cellule staminali sono importanti (modificata e tradotta da europarl.europa.eu – Parlamento Europeo)

L’enorme potenzialità delle cellule staminali, che ha condotto numerosi ricercatori ad approfondire questo campo, risiede nella loro capacità di automantenersi e autorinnovarsi e di differenziare in diversi tipi di cellule che compongono i tessuti e gli organi del nostro organismo. Ciò significa che le cellule staminali possono essere impiegate in ambito clinico per la riparazione e la rigenerazione dei tessuti e per la terapia di numerose patologie.

Sappiamo già da tempo che è consentito, anche in Italia2, il trapianto di cellule staminali ematopoietiche, cioè quelle da cui derivano tutte le nostre cellule del sangue, per la cura di diversi tipi di leucemie e altri disordini ematici, ma chiaramente la ricerca in questo ambito non si è fermata qui.  Infatti sono molte le ricerche che si stanno compiendo per studiare diversi tipi di cellule staminali da applicare nella terapia di altre patologie considerate finora intrattabili, come i tumori, le malattie del sistema immunitario e alcune patologie cardiache, muscolari, osteoarticolari e persino neurodegenerative. Inoltre, grazie al progresso delle biotecnologie, si stanno studiando nuovi approcci terapeutici.

Con l’avvento della medicina rigenerativa è infatti possibile rigenerare i tessuti danneggiati attraverso l’impiego di cellule staminali opportunamente coltivate in laboratorio e differenziate nel tessuto di interesse. Si è inoltre recentemente sviluppato un altro ramo della medicina rigenerativa, l’ingegneria tissutale, cioè una scienza che applica sia principi dell’ingegneria, sia quelli delle scienze biomediche. L’obiettivo dell’ingegneria tissutale è quello di ricostruire in laboratorio dei sostituti biologici in grado di rigenerare tessuti e organi danneggiati, combinando le cellule staminali con i biomateriali, cioè materiali compatibili con i tessuti dell’organismo, in grado di supportare la crescita di nuove cellule e poi di degradarsi in modo spontaneo nel tempo. Le cellule staminali vengono infatti immesse all’interno dei biomateriali e con essi impiantate. Una volta all’interno dell’organismo, le cellule, grazie ad una serie di segnali specifici e all’interazione con l’ambiente circostante, saranno indotte a proliferare, a differenziare e a sostituire progressivamente il tessuto danneggiato.

Figura 2. Le cellule staminali embrionali totipotenti sono in grado di dare origine all’intero organismo e agli annessi extra-embrionali, tra cui la placenta. Le cellule staminali embrionali pluripotenti generano i tre foglietti embrionali (endoderma, mesoderma, ectoderma) da cui derivano tutti i tessuti e gli organi. Le cellule staminali pluripotenti indotte sono cellule staminali la cui pluripotenza viene indotta in laboratorio a partire da cellule adulte riprogrammate. La riprogrammazione cellulare può offrire una valida alternativa all’impiego di cellule staminali embrionali umane. Le cellule staminali multipotenti, avendo perso la pluripotenza, sono cellule specializzate che danno origine ad un limitato numero di tipi cellulari. La capacità delle cellule staminali di differenziare in numerose cellule specializzate le rende potenzialmente applicabili in campo terapeutico per rimpiazzare cellule danneggiate di diversi tessuti e organi dell’organismo

La ricerca sulle cellule staminali in Italia, come del resto anche in altre parti del mondo, non ha sempre trovato la strada spianata: nel 2004 la legge 40 ha limitato la fecondazione in vitro ad uso autologo, cioè a partire da cellule prelevate dallo stesso paziente, così come la ricerca sulle cellule staminali embrionali umane; nel 2005 siamo stati chiamati a votare per il referendum abrogativo di tale legge, ma non è stato raggiunto il quorum. Nel 2009 un decreto legge ha vietato in Italia la conservazione delle cellule staminali provenienti da sangue cordonale e da cordone ombelicale ad uso autologo, mentre è possibile conservarle presso strutture all’estero. Nonostante i passi avanti compiuti di recente nell’ambito della fecondazione medicalmente assistita, c’è ancora molta strada da fare nel campo della manipolazione degli embrioni e quindi anche delle cellule staminali embrionali, ma non solo.

Malgrado ciò, è recente la notizia di un importante traguardo raggiunto da due ricercatori italiani: si tratta di Michele De Luca, docente di Biochimica presso l’Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia e direttore del Centro Medicina Rigenerativa “Stefano Ferrari”, e di Graziella Pellegrini, docente di Biologia applicata presso la stessa università e coordinatrice della terapia cellulare presso il Centro Medicina Rigenerativa “Stefano Ferrari”.

Hanno infatti vinto il prestigioso Premio per l’Innovazione 2018 (Innovation Award 2018)  da parte della International Society for Stem Cell Research (ISSCR), che verrà consegnato a giugno in Australia durante il meeting annuale della società.

Nel corso delle loro ricerche, De Luca e Pellegrini sono infatti riusciti a ricostruire un frammento di cornea umana a partire dalla coltivazione in vitro, cioè in laboratorio, di cellule staminali prelevate dal limbus, una zona dell’occhio responsabile della rigenerazione della cornea. Innestando tale frammento in pazienti che avevano subito un danno oculare, in seguito al quale la cornea aveva perso la capacità di rigenerarsi, è stato possibile ripararla, con risultati duraturi nel tempo. Tale protocollo terapeutico, applicato con successo in diversi casi, è stato quindi approvato nel 2015 come primo farmaco a base di cellule staminali corneali umane autologhe da parte della European Medicines Agency (EMA) e denominato Holoclar®.

De Luca e Pellegrini sono stati anche i primi ricercatori in Europa ad impiegare con successo le cellule staminali per la rigenerazione della cute nella terapia di gravi ustioni. A partire da queste ricerche, sempre nel 2015 hanno potuto impiegare per la prima volta le cellule staminali per curare un bambino affetto da epidermolisi bollosa giunzionale. Questa rara patologia genetica è caratterizzata dalla presenza di bolle e desquamazioni della cute, che la rendono estremamente fragile come le ali di una farfalla (per questo motivo i bambini che ne sono affetti vengono spesso denominati “bambini farfalla”).

Grazie alla coltivazione in vitro di cellule staminali prelevate da una piccola biopsia, cioè da un frammento di pelle di una zona non lesionata, i due ricercatori hanno potuto ricreare in laboratorio un innesto di cute, che è stato successivamente trapiantato sull’area danneggiata, consentendo, a due anni dall’intervento, la rigenerazione dell’epidermide3.

Questi sono solo alcuni dei promettenti risultati ottenuti mediante l’applicazione clinica delle cellule staminali per la rigenerazione tissutale e la terapia di diverse patologie.

È senz’altro ancora necessaria una continua e profonda conoscenza delle cellule staminali, che non possono essere considerate come la panacea di tutti i mali, ma date le loro straordinarie potenzialità e alla luce della passione e dell’impegno di numerosi ricercatori, è auspicabile che in un futuro non troppo lontano malattie per le quali non vi è ad oggi una cura efficace possano essere trattate mediante la loro applicazione.

di Marica M.

Fonti:

  1. McCulloch, E.A., Till, J.E. The radiation sensitivity of normal mouse bone marrow cells, determined by quantitative marrow transplantation into irradiated mice. Radiation Research, 13(1):115–125 (1960);
  2. Indicazioni cliniche per le quali è consolidato l’uso per il trapianto di cellule staminali ematopoietiche, con comprovata documentazione di efficacia, per le quali è opportuna la raccolta dedicata di sangue cordonale – Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana – Serie generale – n. 303 del 31/12/2009;
  3. Hirsch et al. Regeneration of the entire human epidermis using transgenic stem cells. Nature, Volume 551, pages 327–332 (2017).

Ulteriori indicazioni bibliografiche:

 

La Tubercolosi non appartiene al passato

Era il 24 Marzo del 1882 e Robert Koch annunciò alla comunità scientifica la scoperta del batterio responsabile della tubercolosi (TBC) chiamato Mycobacterium Tubercolosis, conosciuto anche come Bacillo di Koch. Fu una scoperta sensazionale che segnò la storia di questa malattia, temuta fin dall’antichità, che raggiunse proporzioni epidemiche nel diciottesimo e diciannovesimo secolo.

Il 24 Marzo di ogni anno si celebra la giornata mondiale della tubercolosi, non solo per ricordare l’importante scoperta di Koch, ma per promuovere la conoscenza di questa malattia che non appartiene al passato! Ancora oggi la tubercolosi è tra le prime dieci cause di morte nel mondo, la principale causa di morte correlata all’antibiotico resistenza e la maggiore causa di morte nei pazienti HIV-positivi.

Agente eziologico (causa): Mycobacterium Tubercolosis (Bacillo di Koch). Ha la forma di bastoncello, è aerobio (ovvero necessita di ossigeno per il proprio metabolismo) e se ne distinguono cinque varietà: umano, bovino, aviario, murino, degli animali a sangue freddo. Le prime due varietà sono patogeniche per l’uomo.

Patogenesi: La tubercolosi è una malattia polmonare, solo in rari casi vi sono delle forme extra-polmonari. Il primo evento chiave dell’infezione tubercolare è l’ingresso di Mycobacterium Tubercolosis nel macrofago alveolare del polmone. Il macrofago è una delle cellule del sistema immunitario. All’interno del macrofago il batterio riesce a sopravvivere e a moltiplicarsi e può anche infettare altri macrofagi.

Successivamente si attiva la risposta immunitaria adattativa (specifica) mediata dai macrofagi stessi e dai linfociti T. I linfociti T producono delle citochine (molecole segnale) che oltre ad attivare i macrofagi, inducono una risposta infiammatoria con reclutamento di cellule che formano un granuloma (un sito di infiammazione). Nel granuloma tubercolare vi è una cavità centrale con liquefazione e necrosi cellulare.

Contagio: Può avvenire per trasmissione aerea da un individuo malato tramite tosse, starnuto o saliva. Una persona infetta può sviluppare la malattia subito, può ammalarsi dopo anni (dato che il batterio della Tubercolosi può rimanere dormiente per anni) o può non sviluppare la malattia.

Sintomi: Tosse, perdita di peso, dolore toracico, febbre e sudorazione. Nel tempo la tosse può essere accompagnata da perdita di sangue nell’espettorato.

Diagnosi:  

1. Test di Mountox: consiste nell’iniezione intradermica (sotto pelle) di un estratto purificato del Mycobacterium Tubercolosis e serve per valutare la reazione locale dell’organismo in caso di avvenuto contatto con il batterio della Tubercolosi.

2. Radiografia toracica: per evidenziare la localizzazione, l’estensione e le lesioni polmonari tubercolari.

3. Strategia Dots (Directly observed therapy): è la strategia  da seguire per una diagnosi precoce della Tubercolosi inserita nelle linee guida internazionali del 1995. Consiste nell’analisi microscopica dell’espettorato (catarro) del paziente e nella successiva terapia monitorata da un operatore.

Terapia: E’ prevista una cura farmacologica con antibiotici in due diverse fasi. Nel caso di resistenza agli antibiotici è necessario passare ai cosiddetti “farmaci di seconda linea” caratterizzati da più effetti collaterali.

Epidemiologia: In Italia e in altri Paesi industrializzati, l’incidenza della Tubercolosi è di 10 casi su 100.000 abitanti rendendola un’area a bassa endemia. Diversa è la situazione nei Paesi dell’Europa dell’est, in Africa, Asia e in America latina dove l’incidenza della Tubercolosi è alta e in qualche caso continua ad aumentare.

E’ importante sottolineare che con una diagnosi precoce e con opportuni interventi terapeutici, dalla tubercolosi si guarisce.

Diverse sono in tal senso le iniziative promosse a livello nazionale e internazionale come la giornata mondiale della tubercolosi, la stesura di linee guida per limitare la malattia e ridurre il contagio. Molto importante è stata la conferenza interministeriale dell’OMS (Organizzazione mondiale della sanità) dello scorso 17 Novembre a Mosca, dove 75 ministri hanno firmato l’impegno di eradicare la tubercolosi entro il 2030.

di Marilisa F.

Fonti:

http://www.epicentro.iss.it/problemi/Tubercolosi/tubercolosi.asp

http://www.salute.gov.it/portale/news/p3_2_1_1_1.jsp?menu=notizie&id=3317

-http://www.who.int/campaigns/tb-day/2018/en/


Credit immagine: Manifesto della campagna di comunicazione per la giornata mondiale della tubercolosi 2018 http://www.who.int/tb/features_archive/world_TB_day_2018_campain/en/

Non tutta la “ciccia” viene per nuocere

di M. Falzone

Quanti di noi si sono lamentati nel corso della vita del proprio tessuto adiposo? Denigrato e mascherato come meglio si può, in realtà questo tessuto, comunemente chiamato “ciccia” o “grasso”, è ricco di tante sorprese!

Gordos campesinos… guerrilleros en los ojos de Botero (ojos bastante sesgados) (di Sol Robayo, https://www.flickr.com/photos/solrobayo/4460131669)

Il tessuto adiposo è la più grande riserva energetica del nostro corpo, ma oltre a ciò sono ben conosciute altre funzioni come quelle riportate di seguito:

  • Sostegno e protezione (costituendo una sorta di “impalcatura” per molti organi e fungendo da “ammortizzatore” contro gli urti);
  • Termogenesi (regolando la temperatura corporea in risposta a basse temperature);
  • Secrezione di ormoni (come la leptina, coinvolta anche nello stimolo della fame).

Circa due terzi del tessuto adiposo è costituito da adipociti maturi (le cellule tipiche di questo tessuto), mentre la restante parte è costituita da una componente vasculo-stromale (vasi sanguigni e tessuto connettivo circostante) che contiene cellule di vario tipo e fra queste vi sono anche le cellule staminali mesenchimali chiamate hASC (human Adipose-derived Stromal Cells). Le cellule staminali mesenchimali sono cellule adulte, indifferenziate e multipotenti: non hanno ancora deciso che “mestiere” fare, ma se ben istruite, possono specializzarsi in diversi settori. Le hASC dunque, se adeguatamente istruite, in vitro possono differenziarsi in cellule del tessuto osseo, cartilagineo, adiposo, muscolare, tendineo, neuronale. La nostra ciccia è dunque capace di grandi cose!

Dato che il tessuto adiposo è facilmente accessibile nel nostro corpo e può essere prelevato senza complicazioni per il paziente e in assenza di sintomatologia dolorosa, le hASC in esso

contenute sono considerate una buona risorsa per la Medicina rigenerativa e l’ingegneria tissutale.

Quindi in breve:

  • Il tessuto adiposo nel corpo umano è abbondante e può essere facilmente prelevato con piccole biopsie o liposuzione;
  • Nel tessuto adiposo vi sono le cellule hASC;
  • Le cellule hASC in vitro possono essere indotte al differenziamento in cellule dell’osso, della cartilagine, del muscolo, dei tendini e del sistema nervoso.

Ma le sorprese della ciccia non finiscono qui!

Pochi anni fa è stata scoperta anche la capacità degli adipociti di “dedifferenziare”: gli adipociti sono cellule mature, ma sottoposte a coltura in vitro possono ritornare allo stato di cellule non specializzate (dedifferenziate) capaci di assumere funzioni diverse. Il dedifferenziamento è rilevabile anche seguendo il loro cambiamento morfologico: al settimo giorno di coltura gli adipociti maturi sferici iniziano a perdere il loro contenuto lipidico e ad assumere una forma più frastagliata e appiattita tipica delle cellule staminali mesenchimali.

E’ una sorta di riciclo: le cellule adipose in eccesso o scartate durante interventi chirurgici, vengono sottoposte a coltura e dopo dedifferenziamento possono assumere nuova vita differenziando in altre cellule come quelle dell’osso ad esempio, ritornando ad essere utili per la riparazione tissutale o per il trattamento di alcune patologie. Queste cellule prodigiose sono chiamate DFAT (Dedifferentiated Fat Cells).

Vi sono dunque due popolazioni di cellule staminali ricavabili dal tessuto adiposo: le hASC e le DFAT. La ricerca continua a lavorare su queste cellule e in futuro potranno essere utilizzate in vivo anche nell’uomo. Ma non è meraviglioso?

Per saperne di più:

  • M.Saler, L.Caliogna, L.Botta, F.Benazzo, F.Riva, G. Gastaldi. hASC and DFAT, Multipotent Stem Cells for Regenerative Medicine: A Comparison of Their Potential Differentiation In Vitro. International Journal of Molecular Sciences. 2017
  • Medet Jumabay, Kristina I Boström. Dedifferentiated fat cells: A cell source for regenerative medicine. World Journal of Stem Cells. 2015

 

Il cervello Sapiens: la forma conta!

di Simone Gastaldon

Lo studio di come il comportamento e le abilità cognitive della specie umana siano evoluti nel tempo è particolarmente difficile, non avendo una macchina del tempo per saltare nel passato e osservare questi cambiamenti.

Per cercare di studiare queste caratteristiche, gli scienziati utilizzano prove indirette da svariati campi di ricerca, come la paleoantropologia, l’archeologia e la genetica. Degli indizi importanti possono essere ottenuti studiando la forma interna del cranio (endocranio) di esemplari di varie specie di Homo: dalla forma dell’endocranio, infatti, si possono ricostruire alcune caratteristiche grossolane delle strutture cerebrali [Nota 1], e quindi dedurre indirettamente dei tratti comportamentali e cognitivi.

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