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Ricercatori creano cellule staminali embrionali senza embrione (13/02/2014)

Ricercatori del Brigham and Women's Hospital (BWH),U.S., in collaborazione con il RIKEN Center for Developmental Biology in Giappone, hanno dimostrato che tutte le cellule adulte mature, le cellule somatiche, potenzialmente possono trasformarsi nell'equivalente di una cellula staminale embrionale. La notizia è stata pubblicata sul numero del 30 gennaio 2014 di Nature. In un modello preclinico i ricercatori hanno mostrato una nuova strada grazie alla quale le cellule possono essere riprogrammate, un fenomeno che hanno chimato acquisizione di pluripotenza indotta da stimolo (stimulus-triggered acquisition of pluripotency STAP).


 

Questo processo non richiede introduzione di nuovo DNA dall'esterno, cosa che normalmente avviene se si vuole riportare una cellula adulta allo stato di pluripotenziale.
Cellule di topo poste in ambiente acido vanno incontro ad una apparente metamorfosi diventando cellule staminali con una flessibilità nello sviluppo senza precedenti.

Con la scoperta delle cellule staminali embrionali umane gli scienziati avevano sperato di poter utilizzare cellule staminali per curare una grandi quantità di malattie e problemi del corpo umano, grazie al fatto di potersi differenziare nei diversi tipi di cellule.
Ma la distruzione di embrioni umani ha sollevato problemi etici che hanno fermato la ricerca in questa direzione.
Nel 2006 i ricercatori hanno trovato un'alternativa alle staminali embrionali, chiamata cellule staminali pluripotenti indotte (induced pluripotent stem, iPS). Queste vengono ottenute introducendo materiale genetico dall'esterno, estraneo al DNA della cellula, un processo che ne altera lo stato originale.
Altri studiosi si sono concentrati sull'uso di cellule staminali adulte, ma contrariamente alla staminali embrionali, le adulte possono differenzirsi solo in alcuni tipi di cellule.

Le nuove scoperte di Haruko Obokata del RIKEN Center for Developmental Biology di Kobe e Charles Vacanti al Brigham and Women’s Hospital negli United States, hanno mostrato che esponendo cellule di topo a stress acidico si possono fare regredire ad uno stato di sviluppo estremamente immaturo, che trascende anche le staminali embrionali.
I ricercatori ora hanno scoperto la strada alternativa verso la pluripotenzialità, prendendo l'ispirazione dal mondo vegetale. Se sottoposte a ad un forte stress esterno come la dissezione, piante come le carote possono produrre cellule staminali partendo da qualunque cellula differenziata. Lo ha spegato Obokata in una intervista con Nature, aggiungendo di avere istintivamente pensato a qualcosa di analogo per gli esseri umani.
Per verificare questa ipotesi, Haruko Obokata ed i suoi colleghi hanno isolato globuli bianchi del sangue di un topo appena nato ed hanno osservato come rispondevano a diversi tipi di stress provenienti dall'esterno.

Iniziando con cellule mature adulte gli studiosi le hanno lasciate moltiplicare e, dopo averle sottoposte a diversi tipi di stress ambientale come traumi, ambienti carenti di ossigeno oppure ponendole in ambienti acidi, hanno visto che nell'arco di pochi giorni le cellule sopravvivevano e si riprendevano dagli stress ritornando in uno stato equivalente a quello delle cellule staminali embrionali.
Le cellule staminali create dall'esposizione agli stimoli esterni erano in grado di ridifferenziarsi e di maturare diventando qualsiasi altro tipo di cellula e di crescere in qualsiasi tipo di tessuto, a secondo dell'ambiente dove erano poste.

Diversamente dalle staminali embrionali, tuttavia, in cultura queste nuove crescevano poco. Per stimolarne la proliferazione Obakata e colleghi hanno fatto crescere le cellule in un mezzo di cultura di staminali potenziato con ormone adrenocorticotropo (ACTH), una molecola che stimola la creescita delle staminali embrionali. Le cellule sono sbocciate apparentemente mantenendo la loro capacità di integrarsi nello sviluppo embrionale.

Rimangono aperte diverse questioni delle quali sono consapevoli i ricercatori: dal tessuto d'origine delle cellule iniziali alla verifica di cosa succede se invece di prendere quelle di un topo di una settimana di vita si prendono quelle di uno adulto, alla verifica dei protocolli per quanto riguarda gli esseri umani. E poi si dovrà capire perchè tutto ciò avviene e come, e perchè in altri casi non avviene.

La strada della riprogrammazione cellulare è ancora lunga ma sembra proprio che questa volta si sia aperta una porta veramente nuova e fondamentale.

Per approfondire termini della ricerca e per i nomi di tutti gli scienziati che hanno collaborato potete vedere la pagina in inglese di questa notizia.

Per saperne di più sulle cellule staminali...

Per saperne di più
Riken Research

Brigham and Women's Hospital

MDN

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