CELLULE
STAMINALI:
QUALE FUTURO
Direttore della cattedra di Ottica Fisiopatologica
Università degli Studi di Bologna
Cosa sono le cellule staminali
La moltitudine e diversità di cellule che costituiscono
il nostro organismo hanno origine da ununica cellula, che dopo la fecondazione,
ha cominciato a moltiplicarsi suddividendosi.
Le cellule figlie però non sono uguali fra loro ma, continuando a proliferare,
acquisiscono forme e funzioni assai differenziate. Talune diventano cellule
nervose, altre cutanee, ossee, muscolari, ematiche e così via, fino a
completare tutti gli organi del nostro corpo.
Nei vari tessuti permangono riserve più o meno abbondanti di cellule
ancora non differenziate, che sono utilizzate prima per la crescita e quindi
per il rinnovo dei tessuti.
Queste cellule non differenziate vengono indicate come cellule staminali.
In linea teorica, disponendo di una cellula staminale, coltivandola ed indirizzandone
la differenziazione, si può costituire o ricostruire un intero
organo.
Da quando, nel 1998, James Thomas è riuscito a coltivare cinque linee
cellulari prelevando cellule staminali da embrioni, sono sorte prospettive esaltanti.
La sostituzione di organi usurati o malati è sogno antico; riferendoci
alla mitologia greca del miracoloso rigenerarsi del fegato di Prometeo, forse
anche inquietante.
I risultati della ricerca, specie se coniugati con la gnomica, giustificano
fondate speranze.
Di fatto, per guidare la differenziazione di una cellula staminale, per indurla
cioè a divenire fegato, cervello o cute, bisogna gestire lespressione
dei suoi geni.
La cellula staminale ha nel suo DNA i programmi genetici di qualsiasi tipo di
tessuto; nel caso si desideri, ad esempio, tessuto cerebrale, è necessario
attivare solo il programma specifico, zittendo tutti gli altri. Nel caso di
tessuti complessi, cioè costituiti da cellule non tutte eguali, il gioco
di regolazioni è più delicato ed ancora più complesso,
quando sia necessario definire esattamente rapporti e connessioni fra le diverse
cellule.
Il problema è in parte risolto dalla intelligenza delle cellule
staminali: se impiantate in un certo tipo di tessuto, esse spontaneamente tendono
a seguirne lesempio, differenziandosi in quel tipo di tessuto.
Per il momento si sono ottenuti risultati soddisfacenti, anche se preliminari,
solo per tessuti semplici come la pelle, lepitelio della cornea, il cuore
e particolari tipi di neuroni cerebrali e del midollo. Le difficoltà
tecniche non sono poche e sono accentuate da remore etiche e religiose. Per
comprenderle è necessario precisare che esistono diversi tipi di cellule
staminali: embrionali, fetali, placentari, adulte.
Quelle più efficaci, in quanto dotate di capacità di replicazione
estremamente ampie, sono le embrionali.
Lembrione, anche se costituito da poche cellule, e prima che si impianti
nellutero, quando cioè è un semplice grappolo di cellule,
è considerato già essere vivente e manipolarlo autorizza riserve
morali.
Le cellule fetali, offrono possibilità di applicazione terapeutica molto
più limitate, in quanto sono di difficile reperimento, potendo derivare
esclusivamente da aborti entro la terza settimana, e sono in numero limitato,
per cui sarebbero necessari più feti per ogni singolo paziente.
Caratteristiche abbastanza simili a quelle embrionarie primordiali posseggono
le cellule staminali placentari, reperibili nel sangue placentare.Questo sangue
è ricco di cellule staminali ematopoietiche, in grado cioè di
dare origine ad ogni altra specie cellulare del sangue.
Sono molteplici le patologie che possono beneficiarne: lanemia falciforme
e le patologie con deficit enzimatici ereditari ad esito infausto, come la sindrome
di Harler. Le cellule staminali placentari, inoltre, generano non solo cellule
ematiche ma anche microglia, cellule di supporto dei neuroni cerebrali, produttrici
dellenzima carente.
Deficit immunitari congeniti (SCID) e leucemie trovano nel sangue placentare
valida risoluzione. Essendo il sangue contenuto nel cordone ombelicare relativamente
poco ed essendo la concentrazione delle cellule staminali modeste, si sono attivati
laboratori in grado di espandere in coltura le cellule staminali.
Cellule staminali somatiche
Nei tessuti adulti permangono cellule staminali che gestiscono
sia lautomantenimento che il rinnovo del tessuto attraverso due tipi di
divisione: uno proliferativo, in cui si generano due cellule staminali, ed uno
differenziativo, in cui si generano due cellule di transito verso cellule tissutali
mature.
Lautomantenimento è garantito dallequilibrio numerico tra
i due tipi di divisioni. Tale modalità permette laumento o la riduzione
di cellule staminali, in rapporto a contingenze specifiche e, inoltre, realizzandosi
fra il compartimento delle cellule staminali e le cellule mature un compartimento
intermedio, costituito dalle cellule di transizione, si introduce un ulteriore
meccanismo di controllo attraverso la modulazione della lunghezza del periodo.
In sostanza, in un tessuto adulto, opera una evoluzione cellulare direzionale,
in analogia a quanto si verifica in fase embrionaria fetale, per cui da una
cellula altamente immatura e ad ampia potenzialità differenziativa si
giunge alla formazione di cellule mature specifiche del tessuto.
Va precisato che le cellule staminali somatiche possono, qualora sussistano
anomalie genetiche, essere riprogrammate e poi espanse.
La ricerca sullimpiego clinico, già verificato o in via di sperimentazione,
è ampia: il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkhinson, malattie degenerative
del sistema nervoso e articolare, miocardiopatie, leucemie, epatopatie, ecc
troveranno nelle cellule staminali prossima soluzione.
E per locchio?
La cornea già ne beneficia, mentre difficoltà maggiori si hanno
per la retina, dalla estrema complessità organizzativa e cellulare, già
definita alla nascita da una rigida programmazione genetica.
La conoscenza sui segnali che ne guidano lo sviluppo e differenziazione
apriranno prospettive di ripristino strutturale e funzionale ragionevoli, anche
se non immediate.
Questa delle cellule staminali adulte è la via italiana su cui lattuale
Ministro della Sanità ha puntato la ricerca.
In complesso, non solo speranze ma prospettive di poter, in un prossimo futuro,
trovare risposta a molte patologie, anche di pertinenza oftalmica invalidanti
quali quelle retiniche e neuroftalmologiche.
Renato Meduri