Cellule staminali

Sicuramente hai già sentito parlare di cellule staminali. I media ne parlano spesso, ma cosa sono? Si tratta di cellule con proprietà particolari: esse possono originare diversi tipi di cellule. Esistono due tipi di cellule staminali: quelle embrionali e quelle adulte.

Le cellule staminali adulte possono originare solo un numero limitato di tipi di cellule. Queste cellule si trovano in un gran numero di tessuti, per esempio nella la pelle, dove sono necessarie per il rinnovamento del tessuto danneggiato. Quando ti sbucci un ginocchio, le cellule staminali della pelle diventano attive e formano delle nuove cellule della pelle. La riserva di cellule staminali si rinnova, poiché potrebbe ricapitarti di cadere dallo skateboard.

Esattamente come le cellule staminali della pelle, che possono generare solo altre cellule della pelle, le cellule staminali sanguigne del midollo osseo possono originare solo cellule del sangue. Allo stesso modo, per far funzionar correttamente tutti gli altri organi come il fegato o i reni, le cellule vecchie sono rimpiazzate regolarmente. Per questa ragione, tutti gli organi contengono delle cellule staminali specifiche per l'organo stesso.

Le cellule staminali embrionali sono in grado di dare origine a tutti i 200 tipi di cellule che compongono l'essere umano. Per esempio, possono generare cellule nervose, muscolari, epatiche (del fegato) o sanguigne.

In Inghilterra e in certi altri paesi, le coppie che si sono sottoposte a una fecondazione in vitro hanno la possibilità di donare i loro embrioni soprannumerari alla ricerca. Questi embrioni vengono lasciati crescere ancora qualche giorno fuori dall'utero, in un liquido di coltura nutritivo. Quando cono costituiti da 100-200 cellule, alcune cellule staminali embrionali vengono prelevate per essere cresciute in laboratorio, dando così luogo a una nuova linea di cellule staminali embrionali.

In Svizzera, la produzione di linee di cellule staminali embrionali non è di per sé vietata dalla legge. Ciononostante, in pratica è proibita, perché nessun embrione soprannumerario può essere prodotto durante una procedura di fecondazione in vitro. Pertanto, non esiste alcun embrione dal quale prelevare delle cellule staminali.

L'utilizzo in ricerca di embrioni di qualche giorno d'età è un soggetto delicato dal punto di vista etico, infatti è al centro di un acceso dibattito. Nel capitolo sull'etica troverai alcune informazioni sulle argomentazioni che giocano un ruolo importante in questo ambito.

Spinti dalle considerazioni etiche sorte dal fatto di dover sacrificare embrioni per la ricerca, gli scienziati cercano altri metodi per ottenere delle cellule staminali. La svolta fondamentale arrivò nel 2006, quando degli scienziati sono riusciti a trasformare delle cellule isolate dalla coda di topi di laboratorio in cellule capaci di differenziarsi producendo tutti i diversi tipi di tessuto, proprio come le cellule staminali embrionali. Queste cellule furono denominate “staminali pluripotenti indotte” (iPSC, dall’inglese Induced Pluripotent Stem Cell).

La scoperta della possibilità di riconvertire cellule mature (differenziate) in cellule staminali ha valso al giapponese Shinya Yamanaka il premio Nobel per la medicina nel 2012.

Inoltre, nel 2010, alcuni ricercatori californiani sono riusciti a trasformare direttamente delle cellule differenziate in un tipo cellulare diverso. Tramite tre diverse proteine, si sono riprogrammate delle cellule cutanee in cellule muscolari cardiache. Grazie al nuovo metodo si può guadagnare del tempo prezioso, visto che ora non è più necessario produrre cellule staminali pluripotenti per ottenerne di muscolari cardiache. A questa scoperta ha fatto seguito un numero sempre crescente di pubblicazioni di ricercatori che sono riusciti a riprogrammare anche altri tipi cellulari.

Tuttavia, visto che le cellule staminali pluripotenti indotte non possiedono proprio tutte le proprietà delle cellule staminali embrionali, la ricerca non potrà rinunciare del tutto al loro uso nel prossimo futuro.

La scienza s'interessa alle cellule staminali embrionali per diverse ragioni. Da un lato, attraverso queste cellule è possibile studiare come si sviluppano i tessuti e gli organi e quali geni governano questi complessi processi biologici. Dal punto di vista medico, invece, rappresentano una grande speranza. Un giorno sarà forse possibile rimpiazzare le cellule danneggiate o perse a causa di un incidente, utilizzando delle cellule di ricambio prodotte da cellule staminali.

Per esempio, quando un incidente causa una recisione del midollo della spina vertebrale, la persona affetta diventa paraplegica. Delle cellule nervose prodotte da cellule staminali potrebbero ristabilire le connessioni della spina vertebrale, restituendo alle persone tetraplegiche la mobilità. I primi successi di quest'approccio sono stati già riportati nel corso di alcuni esperimenti sui topi.

Come per ogni nuova tecnologia, le cellule staminali sono anche portatrici di rischi. Le cellule staminali impiantate negli animali da laboratorio non si sviluppano sempre come previsto. In alcuni casi, esse possono persino generare un tumore. Questo effetto indesiderato rappresenta una delle più grandi sfide nello sviluppo di terapie mediche basate su cellule staminali.