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LE CELLULE STAMINALI
Abbiamo sentito parlare molto di cellule staminali in questi giorni.
Ma cosa sono, da dove derivano e cosa sappiamo
riguardo a queste cellule?
Dentro i nostri corpi c'è un mondo microscopico,
caotico e complesso come il mondo intorno a noi.
Le cellule staminali costruiscono e mantengono
l'ordine in questo mondo.
Questa è la storia delle cellule staminali
e delle loro vite dentro e fuori il nostro corpo.
La vita inizia da una singola cellula,
la cellula uovo fecondata.
Durante lo sviluppo le cellule si dividono continuamente
per produrre miliardi di cellule che formeranno il nostro corpo.
Ad un certo punto
queste cellule smettono di riprodursi e iniziano a specializzarsi.
Completamente formati, quasi tutte le nostre cellule sono specializzate.
Al microscopio le cellule sono molto belle.
Sono così piccole da essere invisibili,
ma tutti noi siamo costituiti da cellule.
Ogni tipo di cellula ha una sua proprietà particolare.
Alcune cellule si sviluppano insieme creando dei disegni meravigliosi,
mentre altre si respingono a vicenda.
Alcune diventano grosse, altre restano sempre piccolissime.
Dipende dal tipo di cellula.
Questi diversi tipi di cellule lavorano in squadre specializzate.
Alcune trasportano l'ossigeno attraverso il sistema cardio-circolatorio.
Alcune garantiscono la contrazione e la distensione dei nostri muscoli.
Alcune trasportano messaggi tra il nostro cervello e le altri parti del corpo.
Le cellule staminali sono particolari: sono un deposito di pezzi di ricambio
perché le cellule specializzate non sono più in grado di riprodursi.
Se queste cellule muoiono
devono venir rimpiazzate. E questo è il compito delle cellule staminali.
Le cellule staminali agiscono nel sistema circolatorio:
ogni giorno abbiamo bisogno di milioni di nuove cellule del sangue
le quali vengono prodotte dalle cellule staminali.
Queste cellule staminali vivono nel midollo osseo.
Una cellula staminale del sangue
può di generare otto tipi diversi di cellule specializzate.
Anche la pelle ha bisogno di loro:
abbiamo sempre bisogno di nuove cellule della pelle
perché la pelle si consuma di continuo.
Nel frattempo sappiamo che ne esistono anche nel cervello.
Le cellule staminali devono essere sempre presenti.
Altrimenti non potremmo più generare nuove cellule.
Quindi ogni volta che si divide, la cellula staminale deve decidere
se le cellule figlie diventeranno
delle nuove cellule staminali o delle cellule specializzate.
Le cellule staminali di un tessuto già adulto
possono solo produrre il tipo di cellule di questo tessuto.
Le cellule staminali della pelle producono quelle della pelle,
ma non quelle del sangue. E viceversa.
Le cellule staminali sono già molto utili in medicina.
Una singola cellula staminale della pelle è in grado di produrre
una quantità di cellule specializzate, sufficiente per coprire il nostro corpo.
Questo ha portato ad una rivoluzione nel trattamento delle ustioni gravi.
Quando una persona ha subito delle gravi ustioni
preleviamo un campione della pelle
da un punto non ustionato del corpo,
lo sezioniamo e liberiamo le cellule.
Poi mettiamo le cellule in un contenitore per coltivarle.
Lì le nutriamo con una soluzione ricca di proteine e di zucchero.
Come noi, le cellule devono mangiare.
Ad un certo punto le cellule cominciano a dividersi
fino a ricoprire il fondo del contenitore.
Poi preleviamo queste cellule con l'aiuto di una particolare soluzione.
Portiamo in sala operatoria questo tessuto cellulare
e lo inseriamo nella pelle del paziente.
Finora possiamo riprodurre solo una parte della pelle,
e cioè solo lo strato superiore.
È importantissimo. Senza non potremmo sopravvivere.
Ma non possiamo riprodurre le ghiandole sudoripare
o i follicoli piliferi.
Possiamo salvare le vittime delle ustioni,
ma non sudano più e non ricrescono loro i peli.
È chiaramente un problema.
Hanno sopravvissuto, ma non possono vivere normalmente.
In tutto il mondo
si cerca di scoprire com'è strutturata la pelle
per poterla riprodurre in laboratorio,
migliorando così la qualità della vita dei pazienti.
Le cellule staminali sono utilizzate anche
per trattare malattie del sangue, come la leucemia.
Basta un trapianto di poche cellule staminali del sangue
per riparare l'intero sistema sanguigno.
Le cellule staminali di un tessuto o di un organo specifico
possono produrre solo le cellule di quel tessuto.
Esistono cellule staminali nella pelle, nel sangue, nell'intestino e nei muscoli.
Ma non sappiamo se altri organi possiedono cellule staminali proprie
oppure come queste cellule potrebbero esserci utili.
Per identificare un altro tipo di cellula staminale
gli scienziati hanno percorso a ritroso lo sviluppo
fino ad un tipo di cellula più precoce.
Si tratta di una cellula controversa e affascinante
che può diventare qualunque tipo di cellula specializzata.
La cellula staminale embrionale.
Questa cellula deriva dalla blastocisti,
lo stadio di sviluppo che precede l'impianto dell'embrione in utero.
Nella fecondazione in vitro
le blastocisti sono prodotte in laboratorio.
Quelle che non verranno più impiantate, possono essere donate per la ricerca.
Nel primo stadio di sviluppo dell'embrione ci sono cellule
che sono in grado di produrre ogni tessuto del corpo.
Queste cellule ci interessano molto
perché possiamo coltivarle dopo averle prelevate
dall'embrione.
Poi le lasciamo nello stadio in cui possono creare ogni tipo di tessuto.
Qui vediamo delle blastocisti.
Sono piccolissime.
Senza microscopio non si possono vedere.
In questo stadio le cellule embrionali che vediamo qui
possono ancora generare ogni tipo di tessuto.
Ora dobbiamo isolare queste cellule.
Possiamo eliminare le cellule trofoblasti, per esempio.
Rimane così solo la parte interna della *** cellulare.
Coltiviamo queste colture di cellule che crescono e si riproducono in fretta
e sono ancora in grado di generare ogni tipo di tessuto.
Le cellule staminali embrionali possono generare cellule del cuore, del sangue,
del cervello o della pelle, a seconda di come vengono coltivate.
Queste cellule staminali sono state trasformate in cellule del cuore.
Quando si lavora con le cellule staminali
le si osserva in continuazione,
cercando di capire come possano compiere il loro lavoro.
E si cerca di spingerle a fare quello che si desidera.
Assomiglia ad una lotta.
Una cellula staminale passa attraverso
una lunga serie di decisioni
per diventare una cellula specializzata.
Combinazioni di segnali interni ed esterni
guidano ogni cellula staminale lungo il cammino verso la specializzazione.
Questi segnali sono normalmente forniti dal corpo.
Per capire come ricreare questi segnali in laboratorio
gli scienziati fanno crescere popolazioni pure di quasi tutti i tipi cellulari.
Dobbiamo imparare a capire tutti i segnali che causano le loro decisioni
per poter dar noi stessi i segnali ed influenzare la scelta delle cellule.
Una volta arrivati a questo punto,
si scoprono le possibilità terapeutiche
che ne conseguono.
Ultimamente ci siamo impegnati
a generare delle cellule staminali del cervello
partendo dalle cellule staminali embrionali.
Ha funzionato, e queste cosiddette cellule staminali neuronali
non sono più in grado di generare qualsiasi tipo di cellula,
ma soltanto tre tipi particolari di cellule presenti nel cervello.
È stato un passo molto importante
verso un procedimento efficace per gli esperimenti farmaceutici
e forse anche per i trapianti.
Queste cellule umane cresciute in laboratorio, prodotte in grande quantità,
rappresentano modelli ottimizzati per studiare nuovi farmaci,
e possono ridurre l'impiego di animali nella sperimentazione.
Queste cellule ci possono aiutare a capire cosa accade in malattie complesse,
come l'Alzheimer, il morbo di Parkinson e il diabete.
Il diabete è una malattia cronica
che causa un forte aumento del tasso glicemico
per via di una carenza d'insulina.
Le cosiddette cellule beta
producono l'insulina nel pancreas.
Nel frattempo è già possibile trapiantare queste cellule.
Vengono prelevate da organi dati in donazione.
Grazie a questi trapianti
ora si può curare il diabete, cosa che in passato non era possibile.
Il problema che presenta questa terapia del diabete
è la penuria di cellule date in donazione.
Così possiamo curare solo 25 pazienti all'anno,
mentre in Belgio più di 50.000 pazienti vengono ancora curati con l'insulina.
Dobbiamo trovare degli altri metodi
per poter creare artificialmente le cellule che producono l'insulina.
La scienza studia
il decorso dello sviluppo, dalla cellula staminale embrionale
alla cellula beta che produce insulina.
Si cerca di isolare i diversi stadi, cioè i diversi tipi di cellule,
che vengono a crearsi durante questo sviluppo.
Se si possono isolare e coltivare in laboratorio queste cellule
si può creare un numero qualsiasi di cellule produttrici d'insulina.
Questo è il fine che si è posto la scienza internazionale.
Lo studio delle cellule staminali embrionali è affascinante:
ci ha aperto la strada alle possibilità
della medicina rigenerativa.
In questo campo tutti i laboratori aventi un particolare know-how
sono collegati tra di loro.
Se lavoriamo tutti insieme
siamo benissimo in grado
di esaminare a fondo questo enorme potenziale.
Nonostante il nostro entusiasmo non dobbiamo ignorare
i problemi tecnici e scientifici ancora esistenti,
bensì dobbiamo esaminarli minuziosamente.
La ricerca sulle cellule staminali è un campo in rapido movimento.
In tutto il mondo si riportano frequentemente
notizie di nuove scoperte che generano sfide continue
per gli scienziati impegnati a capire e a guidare
queste cellule, dando così forma alla medicina del futuro.
Le cellule sono alla base della nascita dei tessuti e degli organi del corpo.
Ecco il motivo del grande interesse che producono.
Sono rimasto affascinato quando mi sono reso conto che,
durante il loro sviluppo, le cellule prendono delle decisioni,
decidendosi di diventare alla fine un determinato tipo di cellula.
Volevo capire come fanno a prendere queste decisioni.
Se riuscissimo a scoprirlo,
avremmo acquisito una conoscenza determinante della vita.