Prospettive
Il differenziamento comporta un cambiamento stabile nell’attività dei geni, per dare origine a cellule con caratteristiche specifiche, come la contrattilità per quelle cardiache o l’attività elettrica per quelle nervose. Le cellule pluripotenti si possono differenziare seguendo diverse vie. Una delle questioni aperte per i ricercatori che studiano le cellule staminali è, infatti, capire come si possa controllare il differenziamento.
In seguito alle scoperte effettuate nella ricerca di base sulla biologia dello sviluppo, e armati con le informazioni e le tecnologie frutto della post-genomica, i ricercatori stanno acquisendo una crescente conoscenza sui meccanismi che determinano l’automantenimento e che dirigono il differenziamento nelle cellule staminali embrionali del topo (3).
Sono stati messi a punto protocolli e tecniche di selezione in grado di produrre popolazioni relativamente pure di particolari tipi cellulari. E’ importante notare che queste cellule derivate non presentano il rischio potenziale delle cellule staminali indifferenziate di formare tumori.
Un problema attuale da affrontare è la comprensione delle differenze tra la biologia dello sviluppo di base nel topo e nell’uomo durante le prime fasi embrionali, ma è comunque ragionevole pensare che la produzione controllata e scalabile di popolazioni di cellule differenziate da cellule staminali embrionali si svilupperà in pochi anni. In questo modo, saranno a disposizione dei ricercatori e delle aziende biofarmaceutiche una nuova risorsa per la scoperta e lo sviluppo di farmaci.
Il differenziamento diretto in tipi cellulari di rilevanza clinica, come i neuroni dopamminergici e le cellule beta pancreatiche, dovrebbe portare alla formazione di una piattaforma per una rigorosa valutazione preclinica delle terapie di sostituzione cellulare.
Un’ulteriore opportunità è fornita dalle cellule staminali embrionali per la produzione e caratterizzazione di cellule staminali embrionali, che possono essere veramente rare in vivo. Questo può condurre a metodi per isolare queste cellule staminali direttamente dai tessuti adulti o, persino, per sviluppare farmaci che possono attivare le cellule staminali residenti nei tessuti in modo che riparino i danni.
Le cellule staminali sono critiche per lo sviluppo dei settori sopraccitati, perché ci sono pochissime evidenze dell’esistenza di cellule pluripotenti nell’organismo adulto. Ad ogni modo, l’utilizzo delle cellule staminali per i trapianti potrebbero indurre il rigetto da parte del sistema immunitario dei pazienti. Questo può essere superato utilizzando farmaci immunosoppressivi, che sono però costosi e presentano diversi effetti collaterali. Un obiettivo ambizioso per i ricercatori, pertanto, potrebbe essere trovare i metodi per convertire le cellule adulte in pluripotenti. E’ noto che questo può essere ottenuto mediante il trasferimento nucleare negli oociti o per fusione con le cellule staminali.
Inoltre, durante lo sviluppo del topo, le cellule germinali possono essere convertite, in particolari condizioni, in cellule staminali pluripotenti simili a quelle embrionali (4). La prossima sfida è identificare le proteine che mediano questa riprogrammazione e trasformare direttamente le cellule dei tessuti adulti.
- La capacità dei ricercatori di controllare l’espansione e il differenziamento delle cellule staminali embrionali per produrre nuove biorisorse sta aumentando.
- Le biorisorse di cellule staminali embrionali porteranno ad un aumento della nostra conoscenza delle cellule staminali di un tessuto e permetteranno importanti progressi nello studio dello sviluppo e delle malattie, nell’identificazione di nuovi farmaci e nel trapianto di cellule.
- La sperimentazione per permettere la creazione di cellule staminali pluripotenti direttamente da cellule prese da un organismo sarà un interessante sfida per i ricercatori.
