Le cellule staminali, cura miracolosa sì o no?

Le cellule staminali, recentemente tornate alla ribalta grazie al caso mediatico della terapia Stamina, sono ormai da diversi anni considerate come possibilità terapeutica per una lunga serie di malattie, dai tumori alle patologie neurologiche degenerative. Si tratta però di un argomento sul quale c’è ancora molta ignoranza, a causa anche della disinformazione promossa dall’industria mediatica: basti pensare al fatto che ci sono persino creme antirughe che vengono pubblicizzate per il loro contenuto in cellule staminali.

Cosa sono le cellule staminali

Le cellule staminali sono cellule primitive e non specializzate, in grado di andare incontro ad un processo noto come differenziamento cellulare e trasformarsi in tipi di cellule diverse. Per essere considerata una cellula staminale, una cellula deve avere due caratteristiche: autorinnovamento e pluripotenza.

L’autorinnovamento è la capacità della cellula di duplicarsi un numero infinito di volte. Ci sono due modi in cui le cellule staminali possono attuare questa capacità: il primo è la divisione simmetrica obbligata, ovvero quel processo per cui da una cellula staminale si ottengono una cellula differenziata e un’altra cellula staminale, che potrà poi nuovamente differenziarsi in due cellule diverse. Il secondo meccanismo è invece quello del differenziamento stocastico, nel quale le cellule staminali in un determinato tessuto esistono in due “tipi”: il primo tipo che dividendosi dà origine a due cellule staminali, e il secondo tipo che dividendosi dà origine a due cellule differenziate, consentendo nel complesso il mantenimento della popolazione di cellule staminali.

La pluripotenza è invece la capacità della cellula di differenziarsi, cioè di dare origine a un tipo cellulare diverso da quello di partenza. Non tutte le cellule staminali possono però differenziarsi in tutti i tipi cellulari: esse possono essere infatti classificate in base alla propria potenza, cioè in base ai tipi cellulari che possono generare. Avremo dunque:

  • Cellule totipotenti, che possono dare origine a qualsiasi cellula dell’organismo: negli umani, l’unica cellula ad avere questa proprietà è lo zigote.
  • Cellule pluripotenti: sono quelle embrionali, e si differenziano in tutti i tipi cellulari ad eccezione dei tessuti extraembrionali come la placenta.
  • Cellule multipotenti: sono cellule in grado di dare origine a tutti i tipi cellulari necessari per un tessuto specifico, come ad esempio le cellule progenitrici ematopoietiche che danno origine ai diversi tipi di cellule del sangue.
  • Cellule oligopotenti: hanno una possibilità ancora più limitata, ad esempio quelle muscolari possono dare origine esclusivamente a fibre muscolari di tipo liscio o striato.
  • Cellule unipotenti: danno origine a un solo tipo di cellula, di cui sono i precursori. Un esempio è dato dalle cellule germinative dell’epidermide, che si possono differenziare esclusivamente in cellule di quel tessuto.

Le cellule staminali possono essere classificate anche in base alla propria origine; oltre alle cellule staminali embrionali propriamente dette, che sono le più conosciute, nel corso della gravidanza e del parto possono essere prelevate anche le cellule staminali amniotiche, quelle provenienti dai villi coriali, quelle placentari e quelle ematopoietiche provenienti dal cordone ombelicale. Vi sono poi le cellule staminali adulte, che possono essere ricavate dal midollo osseo o dal tessuto adiposo.

Come si ottengono?

La maniera più rapida e veloce per ottenere cellule staminali è certamente l’utilizzo di materiale embrionale; sebbene ciò sia vietato in molti stati a causa di problematiche etiche, si sta diffondendo l’abitudine di conservare il cordone ombelicale dei neonati alla nascita, dando alle madri la possibilità di donarlo alla ricerca oppure di congelarlo per pote usarlo in futuro come fonte di cellule staminali in caso di necessità di carattere terapeutico.

I problemi etici legati all’uso di cellule staminali embrionali hanno fatto sì che negli ultimi anni la ricerca si concentrasse sulla possibilità di rendere più versatili le cellule staminali adulte: in questo senso si è mossa la ricerca degli scienziati giapponesi Kazutoshi Takahashi e Shinya Yamanaka, che hanno individuato i meccanismi grazie ai quali le cellule differenziate sopprimono l’espressione dei geni tipica delle cellule staminali.

Grazie a questo risultato, i ricercatori sono riusciti a riprogrammare dei fibroblasti umani, inserendo nelle cellule quattro geni che, esprimendosi, hanno reso le cellule totalmente analoghe a delle cellule staminali pluripotenti: queste cellule vengono dette staminali pluripotenti indotte. Questa possibilità è però ancora in fase di studio a causa di un problema non indifferente: uno dei quattro geni utilizzati, infatti, ha una forte potenzialità oncogena, e dunque è necessario trovare un gene alternativo che possa svolgere la stessa funzione senza il rischio di sviluppare tumori. Tale problematica non deve stupire: le cellule staminali infatti, essendo indifferenziate e particolarmente predisposte alla divisione, hanno delle caratteristiche comuni alle cellule tumorali. Comprendere meglio i meccanismi che regolano la divisione delle cellule staminali, dunque, può aiutare anche a combattere alcuni tipi di tumori.

Quali sono gli utilizzi terapeutici?

Le cellule staminali attualmente utilizzate in terapie non sperimentali sono quelle del sangue e della pelle: le prime vengono utilizzate principalmente nella ricostituzione del sistema emopoietico in seguito a malattie che lo distruggono, ad esempio con i trapianti di midollo osseo nei casi di leucemia. Il trapianto viene effettuato grazie a una donazione da vivente, che arriva se possibile da un familiare. In mancanza di familiari compatibili, è possibile cercare nel registro dei donatori di midollo osseo un donatore compatibile. Il trapianto di midollo osseo sostituisce a tutti gli effetti il sistema ematopoietico di una persona con quello di un’altra, che si troverà, ad esempio, ad avere le stesse allergie del donatore.

Le cellule staminali della pelle vengono invece utilizzate sin dagli anni 70 nel trattamento dei grandi ustionati, in cui la terapia con cellule staminali favorisce la generazione di nuovi lembi di pelle. Dal momento che le cellule dell’epidermide sono unipotenti, possono generare soltanto un tipo cellulare: questo è il limite più grande di questa terapia, dal momento che i tessuti così creati sono privi di bulbi piliferi e di ghiandole sudoripare, rendendo quindi imperfetta sia la resa estetica che la regolazione termica.

Tutte le altre applicazioni delle cellule staminali sono di carattere sperimentale: si tratta di trial clinicinei quali le cellule staminali, principalmente mesenchimali, vengono utilizzate per rigenerare tessuti danneggiati o malfunzionanti. Una delle possibilità, ad esempio, è quella di curare il diabete mellito di tipo I inserendo nel pancreas delle cellule staminali in grado di differenziarsi in cellule beta, deputate alla produzione di insulina.

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