cellule staminali

Cellule staminali: tra falsi miti e solide realtà

La nascita della medicina rigenerativa e la scoperta delle cellule staminali hanno rivoluzionato il mondo della scienza moderna. Oggi è possibile utilizzare tali cellule per studiare e trattare anche malattie incurabili.

Contenuti

La nascita della medicina rigenerativa e la scoperta delle cellule staminali

Cos’è una cellula staminale?

Le potenzialità rigenerative non sono uguali per tutti i tessuti umani

Regole per tutelare i pazienti

È il 6 agosto 1945, sono le 8 e 10 del mattino e ad Hiroshima non è un giorno come un altro: l’aeronautica militare statunitense sgancia la bomba atomica “Little Boy” sulla città. Tre giorni dopo la stessa sorte toccherà a Nagasaki. Le conseguenze di quegli eventi saranno terribili: le vittime dirette ed indirette saranno circa 250.000 e si registreranno danni ambientali tutt’oggi difficili da quantificare. Da quel tragico evento, però, emerge una scoperta che rivoluzionerà per sempre il mondo della medicina, quella delle cellule staminali. In seguito all’irradiamento, infatti, si vide che molti individui non morivano immediatamente ma sviluppavano anemie, infezioni ed emorragie. Da studi post-mortem emerse che molte persone morirono per aplasia midollare, fenomeno che azzerava la presenza di cellule staminali emopoietiche nel sangue. Esperimenti successivi dimostrarono che anche i topi, se sottoposti a radiazioni importanti, morivano per lo stesso motivo. Se però agli stessi si somministravano nuove cellule staminali sopravvivevano e riacquistavano l’immunocompetenza (ovvero la capacità dei linfociti T e B di riconoscere e distruggere germi e batteri). Lo stesso non accadeva con l’infusione di cellule del sangue non staminali.

cellule staminali
Ma cos’è una cellula staminale?

Il panorama delle cellule staminali è molto vasto. Esse si dividono in cellule staminali embrionali e cellule staminali somatiche (o adulte). Le prime si originano dopo la fecondazione, sono potenzialmente in grado di dare origine a tutti i 220 tipi cellulari dell’organismo e si definiscono perciò pluripotenti. Esse sono anche le cellule più dibattute, anche se in paesi quali il Regno Unito o gli USA stanno dando risultati promettenti in clinica (ne sono esempio gli outcomes che si stanno ottenendo dalla generazione di epitelio retinico per il trattamento della degenerazione della macula retinica e dalla generazione dei neuroni dopaminergici per il trattamento del morbo di Parkinson). Nei tessuti formati, invece, all’interno di nicchie staminali, risiedono le cosiddette staminali adulte, ossia delle cellule committed e già indirizzate verso il destino differenziativo di una o più cellule di un determinato tessuto. La definizione di cellula staminale adulta è una definizione funzionale e con essa si indica una cellula responsabile della generazione e rigenerazione di quel tessuto durante la vita dell’organismo. Dagli anni ’60 in poi molti scienziati avviarono esperimenti sulle staminali: John Gurdon, Ian Wilmut, Shin’ya Yamanaka (solo per citarne alcuni) riuscirono a riprogrammare cellule somatiche adulte in cellule staminali pluripotenti indotte utilizzando un cocktail di geni. Gli esperimenti del premio Nobel Yamanaka, ad esempio, riuscirono a dimostrare come fosse possibile riprogrammare dei fibroblasti umani, portandoli indietro nel tempo in uno stato di pluripotenza per farli poi differenziare in tipi cellulari diversi. Anni di studio ed esperimenti che hanno aperto le strade a molti clinical trials oggi applicati all’uomo.

Se da un lato si è riusciti, con non pochi sforzi, ad aprire la strada verso un percorso consapevole sul mondo delle cellule staminali somatiche e pluripotenti indotte, lo stesso non si può dire delle cellule staminali embrionali. In Italia, ad esempio, la legge 40/2004 stabilisce che “è vietata qualsiasi sperimentazione su ciascun embrione umano” e di conseguenza viene impedita l’estrazione di cellule staminali da embrioni. La stessa legge non ne impedisce però l’importo dall’estero, come effettivamente avviene dietro pagamento di ingenti somme di denaro. Il panorama delle staminali embrionali devia certamente il discorso verso un problema etico. L’interrogativo che ci si pone riguarda la natura di quella blastocisti sovrannumeraria da cui le staminali embrionali devono essere estratte. Da un lato, infatti, c’è chi paragona la distruzione e disgregazione della blastocisti ad un omicidio; dall’altro c’è chi ritiene che non usare quelle poco più di 200 cellule presenti nel piattino di coltura, destinate a degenerare in un congelatore se non utilizzate, sia un atto molto meno etico, soprattutto se si considerano le potenzialità che queste cellule possono avere nel trattamento di patologie incurabili. Molti ricercatori ritengono che senz’altro le cellule staminali embrionali necessitino di studi molto più approfonditi; al tempo stesso, però, l’impossibilità assoluta di utilizzarle lascerebbe il mondo della ricerca italiana molto indietro in un campo che in altri paesi è in pieno sviluppo. Mai come oggi risulta, perciò, necessaria l’introduzione di un nuovo ponte comunicativo tra legge e ricerca scientifica che consenta scelte giuste, consapevoli e innovative nel pieno rispetto dell’etica in vista della realizzazione del fine ultimo della ricerca biomedica: il benessere dell’uomo.

Le potenzialità rigenerative non sono uguali per tutti i tessuti e abbiamo ancora molto da imparare su come mantenere la staminalità delle cellule in coltura

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La scoperta delle cellule staminali ematopoietiche ha posto le basi per i trapianti di midollo e per l’infusione di cellule staminali ematopoietiche isolate da sangue periferico e cordone ombelicale con cui oggi si è in grado di sconfiggere tumori del sangue come leucemie o mielomi. Oltre a queste, anche le staminali degli epiteli di rivestimento hanno dato vita a notevoli successi in clinica. Negli anni ‘70 Howard Green fu il primo a isolare e coltivare cellule staminali epidermiche per generare lembi di pelle autologa (derivanti da cellule dello stesso paziente) che poi furono trapiantati per il trattamento delle ustioni di terzo grado. Le suddette ricerche spalancarono le porte a nuove terapie e l’Italia può vantare ottimi risultati in questo ambito. Il gruppo di Michele De Luca e Graziella Pellegrini, ad esempio, ha ottenuto importanti successi: dall’utilizzo delle staminali epiteliali per il trattamento dell’epidermolisi bollosa, a “Holoclar” la prima terapia avanzata approvata e formalmente registrata al mondo a base di staminali autologhe in grado di restituire la vista a pazienti con ustioni corneali. Le cellule staminali ematopoietiche ed epiteliali sono certamente tra le più studiate e meglio caratterizzate e su di esse è stata fatta un’intensa ricerca di base prima di farle approdare in clinica. Va sottolineato come i successi ottenuti siano anche dovuti ad una più semplice fisiologia e architettura dei tessuti stessi (il sangue è un liquido, mentre le cellule epiteliali sono organizzate secondo una struttura più semplice da riprodurre in vitro). Anche il tessuto muscolare possiede cellule con capacità staminale, le cellule satelliti, mentre a livello del muscolo cardiaco la loro presenza è ancora dibattuta. Una grande rivoluzione la si è avuta con il superamento del dogma secondo cui il cervello non sarebbe in grado di rigenerarsi. Nel 1992 Brent A. Reynolds e Samuel Weiss furono i primi ad isolare progenitori di cellule neurali da topo adulto. In particolare, cellule con caratteristiche di staminalità sono presenti nell’ippocampo e nella zona subventricolare del cervello adulto. La neurogenesi ippocampale è fondamentale nei fenomeni di orientamento, apprendimento, memoria e mantenimento dell’omeostasi tissutale. L’importanza della neurogenesi adulta è, inoltre, dimostrata dal fatto che una sua disregolazione viene riscontrata in alcune patologie neurologiche quali il morbo di Alzheimer. Nonostante gli importanti progressi nella ricerca sulle staminali neurali, occorre molta cautela nel loro utilizzo. Come sostenuto dalla senatrice a vita Elena Cattaneo, una malattia del cervello caratterizzata dalla degenerazione di una sola tipologia di neuroni avrà più possibilità di essere affrontata sperimentalmente rispetto a malattie in cui ne muoiono di diversi tipi. Ed è questo il motivo per cui le speranze più promettenti delle staminali in neurologia sono forse quelle relative al morbo di Parkinson in cui si ha la morte dei soli neuroni dopaminergici della sostanza nera.

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Da grandi poteri derivano grandi responsabilità… e grandi regole per tutelare i pazienti

In Italia le terapie avanzate a base di cellule staminali sono regolamentate dall’AIFA. La produzione e commercializzazione di tali prodotti deve sottostare al Decreto Legislativo n. 219/2006 (codice del farmaco), che definisce anche i medicinali per terapia avanzata. Discorso a parte riguarda, invece, i prodotti di terapia avanzata ad uso non ripetitivo per i quali si attua una diversa disciplina transitoria e al di fuori delle sperimentazioni cliniche. Perché un prodotto rientri nella suddetta categoria esso deve trovare applicazione:

  • Solo su singoli pazienti
  • Quando non vi siano valide alternative terapeutiche
  • In casi di urgenza ed emergenza che pongano in pericolo di vita il paziente
  • Sotto la responsabilità del medico
  • In presenza di stringenti requisiti

I prodotti di terapia avanzata ad uso non ripetitivo possono essere utilizzati al di fuori di ogni sperimentazione purché siano disponibili dati scientifici pubblicati su accreditate riveste internazionali. Le linee guida per la manipolazione di staminali raccomandano, inoltre, il rigoroso rispetto delle norme di Good Manufacturing Practice (GMP) per assicurare qualità e sicurezza delle cellule. I rigidi controlli che interessano tutto il mondo della produzione farmaceutica e dei prodotti di terapia avanzata sono senz’altro necessari per la protezione della salute dei pazienti a cui tali medicinali sono destinati. Senza di essi si lascerebbe spazio a facili speculazioni e sarebbe ancor più alto il rischio di “sperimentazioni” senza alcun razionale scientifico come avvenne con il metodo Stamina in Italia, Xcell in Germania o CellTex negli USA. Metodi privi di qualsiasi fondamento scientifico ed etico che, nonostante le passerelle di politici e personaggi dello spettacolo in loro difesa, lasciarono alla fine della fiera solamente l’amaro in bocca e false illusioni ai pazienti.

Mi chiamo Teresa Urbano, ho 24 anni. L’8 aprile 2020 ho conseguito il titolo di dottore magistrale in Biotecnologie Mediche presso l’università degli studi di Modena e Reggio Emilia. Grazie alla mia formazione ho sviluppato un forte interesse ed una forte passione per svariati ambiti della biologia e medicina (tra cui l’immunologia, l’oncologia, la medicina rigenerativa). Ritengo che, in un’epoca in cui internet è costantemente alla portata di tutti, sia di fondamentale importanza riuscire a fare corretta informazione riguardo a tematiche che, a volte purtroppo, risultano di grande interesse sociale. È indubbiamente necessario che gli stessi attori protagonisti della scienza ricoprano un ruolo attivo nel combattere un virus che spesso può fare molto danno: quello della disinformazione.