Le cellule staminali Una breve chiacchierata sull argomento

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1 Le cellule staminali Una breve chiacchierata sull argomento

2 Cosa sono Le cellule staminali sono cellule primitive non specializzate dotate della singolare capacità di trasformarsi in diversi altri tipi di cellule del corpo. Si tratta in parole povere di cellule il cui destino non è stato ancora deciso. Molti ricercatori sostengono che le cellule staminali potranno potenzialmente rivoluzionare la medicina, permettendo ai medici di riparare specifici tessuti o di riprodurre organi. Tutti noi originiamo dall unione di una cellula uovo e uno spermatozoo, che insieme formano uno zigote, che attraverso infinite riproduzioni compone un adulto fatto da circa un milione di miliardi di cellule. La capacità dello zigote di dare origine a cellule tanto differenti è dovuta alla capacità della prima cellula di essere totipotente, ossia in grado di differenziarsi fino a formare molte cellule differenti nelle funzioni.

3 In base alle potenzialità si possono distinguere quattro tipi di cellule staminali: Una singola cellula staminale totipotente può svilupparsi in un intero organismo e persino in tessuti extra-embrionali. I blastomeri posseggono questa proprietà. Le cellule staminali pluripotenti, possono specializzarsi in tutti i tipi di cellule che troviamo in un individuo adulto ma non in cellule che compongono i tessuti extra-embrionali. Le cellule staminali multipotenti sono in grado di specializzarsi unicamente in alcuni tipi di cellule. Le cellule staminali unipotenti possono generare solamente un tipo di cellula specializzata. Le cellule staminali sono anche classificate secondo la sorgente di derivazione, come embrionali, fetali, amniotiche e adulte.

4 Le cellule staminali adulte sono cellule non specializzate reperibili tra cellule specializzate di un tessuto specifico e sono prevalentemente multipotenti. Queste sono tuttora già utilizzate in cure per oltre cento malattie e patologie. Sono dette più propriamente somatiche (dal Greco σῶμα; sôma = corpo), perché non provengono necessariamente da adulti ma anche da bambini o dai cordoni ombelicali (sia dal sangue del cordone che dal tessuto del cordone stesso)

5 Le cellule staminali embrionali sono ottenute per mezzo di coltura, ricavate dalle cellule interne di una blastocisti. La ricerca sulle cellule staminali embrionali è ancora ai primi stadi perché fare ricerca con cellule umane di questo tipo è una questione controversa: l'utilizzo di cellule staminali embrionali ha sollevato un grosso dibattito di carattere etico. Difatti per poter ottenere una linea cellulare (o stirpe, o discendenza) di queste cellule si rende necessaria la distruzione di una blastocisti, ossia un embrione non ancora cresciuto sopra le 150 cellule; tale embrione è ritenuto da alcuni un primitivo, od almeno potenziale, essere umano, la cui distruzione equivarrebbe all'uccisione di un essere umano già concepito. Il dibattito vede dunque contrapposti coloro che preferiscono adottare, proprio per la mancanza di certezze sul momento in cui possa individuarsi la nascita dell'"essere umano", una posizione prudente e contraria all'utilizzo degli embrioni umani per fini di ricerca, e coloro che condividono e sostengono la necessità di ricerca sulle cellule embrionali umane pur essa implicando la distruzione dell'embrione fermo restando che sarebbero utilizzati solo embrioni congelati che sarebbero poi distrutti per la perdita della loro efficacia. Questi embrioni sono le "rimanenze" di inseminazioni artificiali e circa il loro utilizzo in campo di ricerca la loro potenzialità potrebbe essere sfruttata per una ipotetica terapia di un maggior numero di patologie. Tutto ciò è già possibile negli U.S.A., grazie a finanziamenti soprattutto privati.

6 Le cellule staminali amniotiche si trovano nel liquido amniotico che circonda il feto durante la gestazione. Le cellule staminali amniotiche hanno caratteristiche biologiche molto simili alle staminali embrionali, ma non hanno le controindicazioni di tipo etico legate alla distruzione dell'embrione. La ricerca su queste cellule è molto recente, ma sono molte le patologie per le quali è prevista l'applicazione sull'uomo: dalle malattie della retina, al diabete, alle malattie neurodegenerative, alla chirurgia ricostruttiva, alle malattie rare.... Esistono, sia in Italia che all'estero, centri pubblici e banche private che conservano le cellule staminali amniotiche in vista di un utilizzo autologo.

7 Le cellule staminali fetali con caratteristiche multipotenti, sono presenti nell'utero, nel corso dello sviluppo fetale, e vengono ottenute da feti abortiti spontaneamente o da interruzioni di gravidanza.

8 Cellule staminali da liquido amniotico Le cellule staminali amniotiche possono essere ottenute dal campione residuo prelevato per l'effettuazione dell'esame di diagnosi prenatale facoltativa denominato "amniocentesi". Dal residuo del liquido non utilizzato per l'esame diagnostico si ricavano cellule staminali multipotenti e di grande vitalità, in grado di moltiplicarsi centinaia di volte e capaci di differenziarsi in vari tessuti adulti. Rispetto alle embrionali, le staminali amniotiche non hanno suscitato problemi etici e - elemento fondamentale dal punto di vista medico - possono essere utilizzate ad uso autologo, cioè direttamente sull'individuo stesso. Questo fatto - che non è attuabile con quelle embrionali, poiché l'embrione da cui originano è stato distrutto - permette una assoluta compatibilità con il "proprietario", senza alcun problema di rigetto. Il rigetto si può evitare anche con le cellule staminali adulte, ma queste ultime sono più "anziane", con minori capacità differenziative e meno dinamiche rispetto a quelle embrionali, fetali o amniotiche. Numerose istituzioni universitarie e centri di ricerca nel mondo sono impegnati a studiare le cellule amniotiche, la cui scoperta è molto recente e le cui potenzialità sono tuttora oggetto di continue scoperte. Ad oggi si ipotizza che queste cellule possano differenziarsi in molti tessuti come quelli cartilaginei, ossei, adiposi, neurali. Esiste una recente pubblicazione di un gruppo franco-italiano ha permesso di differenziare le staminali amniotiche in staminali emopoietiche (in grado di generare le cellule del sangue). Società private propongono la conservazione a pagamento delle cellule staminali che potrebbero essere utilizzate per il proprietario stesso o per i parenti più stretti (in alcuni casi).

9 In sintesi, è possibile affermare che le cellule staminali presenti nel liquido amniotico siano in grado di differenziarsi in molti tipi di cellule adulte, conservando caratteristiche di "gioventù" uniche nel percorso biologico dell'individuo. Riguardo al dibattito etico, l'uso delle cellule amniotiche non presenta controindicazioni e i principali quotidiani cattolici, da "L'Avvenire" all'autorevole "Osservatore Romano", quotidiano ufficiale della Chiesa Cattolica, si sono espressi favorevolmente. Il sangue residuo della placenta e del cordone ombelicale costituisce una fonte di cellule staminali emopoietiche adulte. Dal 1988 queste cellule staminali da cordone ombelicale sono impiegate per curare il morbo di Gunther (porfiria o sindrome di Dracula, con alterazione dell attività enzimatica che sintetizza il gruppo eme), la sindrome di Hurler (gargoilismo, con nanismo disarmonico, ritardo psichico e alterazioni corneali e cutanee), la leucemia linfocitica acuta (con produzione di un gran numero di linfociti mutati) e molte altre patologie che interessano in particolare i bambini. Il sangue è raccolto dal cordone ombelicale - sia in caso di parto spontaneo che di taglio cesareo - facendo un prelievo (in circuito chiuso sterile) dalla vena ombelicale. Una volta raccolto, ne viene calcolato il volume e la quantità di globuli bianchi, che non devono essere inferiori, rispettivamente, a 60 ml e 800 milioni (la quantità dei bianchi minimi alla raccolta è spesso diversa da banca a banca, è però comunemente accettato il fatto che ad unità congelata non debbano essere inferiori a 800 milioni).

10 Questo sangue non viene analizzato direttamente per agenti infettivi, in quanto gli esami sierologici vengono effettuati sulla partoriente, al parto e a sei mesi dalla donazione. Viene eseguita però la caratterizzazione HLA (Human leukocyte antigen) per determinare se il ricevente sia compatibile o meno con il tessuto ricevuto. I risultati della tipizzazione HLA vengono pubblicati su dei database mondiali - per es. BMDW - accessibili da centri trapianto autorizzati per poter "avviare" una ricerca di tessuto compatibile con il proprio paziente. Il sangue da cordone subisce trattamenti ed è deprivato dei globuli rossi prima di essere conservato in azoto criogenico a una temperatura compresa tra -130 e -196 centigradi per un futuro utilizzo. Al momento del trapianto, il sangue viene scongelato, vengono filtrate le sostanze criopreservanti e somministrato al paziente per endovena o nella cresta iliaca nella zona pelvica). Questo genere di terapia, in cui le cellule staminali sono ottenute da un donatore estraneo, è detta allogenica o eterologa. Quando le cellule sono ricavate dallo stesso paziente sul quale saranno utilizzate la conservazione è detta autologa e quando provengono da individui identici, è chiamata singenica. Il trasferimento xenogenico, quindi tra animali appartenenti a diverse specie, è molto poco sviluppato e si ritiene abbia scarse possibilità. In Italia la conservazione per uso "personale", o più precisamente per uso intrafamiliare, è consentita solo nel caso in cui, al momento del parto, siano presenti nel neonato, nella fratria (parentela) o nei genitori del neonato stesso, delle patologie che abbiano l'indicazione al trapianto con cellule staminali da sangue placentare. In questo caso si parla di conservazione dedicata (o più propriamente, di uso autologo e uso allogenico correlato) ed è sufficiente presentare un certificato medico degli specialisti che seguono la persona malata. Per le conservazioni dedicate i criteri di selezione e di esclusione dell'unità dalla raccolta e dal congelamento sono meno rigidi rispetto alle comuni conservazioni. In caso diverso è comunque consentito, previa autorizzazione delle autorità competenti (vedi Decreto ministeriale del 18 novembre 2009 pubblicato sulla G.U. del 31 dicembre 2009), raccogliere il sangue placentare e spedirlo all'estero a pagamento per la criopreservazione presso laboratori privati, pratica vietata in Italia.

11 Utilizzi possibili Cura della leucemia: in realtà già da 40 anni si utilizza il midollo osseo allogeno, quindi proveniente da donatori compatibili, che viene trapiantato nel paziente leucemico. Il midollo originale viene distrutto con la chemioterapia. Questo metodo presenta forti rischi di rigetto per cui il paziente deve assumere farmaci anti-rigetto. In realtà una reazione immunitaria forte è persino auspicabile perché migliora la distruzione delle cellule leucemiche. Ovviamente avere a disposizione cellule staminali autogene evita crisi di rigetto. Cura di tessuti cardiaci colpiti da infarto: alcune sperimentazioni dimostrano che è possibile curare tessuti cardiaci rovinati da infarto con l inserimento di cellule staminali. Ricostruzione della cartilagine in articolazioni rovinate Possibilità di costruire pelle ustionata (per ora solo a livello sperimentale) Produzione di insulina da parte di cellule staminali inserite nell organismo del paziente diabetico (diabete tipo 1 mellito, con distruzione delle cellule del pancreas e 2 disordine dell azione e della secrezione dell ormone, ma non è ancora chiaro il meccanismo di azione delle cellule staminali)

12 Limiti legislativi in Europa Italia: proibito procurarsi cellule embrionali da embrioni umani ma è possibile importare linee cellulari staminali; Europa: nessuna posizione comune tra i diversi paesi Belgio: è permessa la produzione di cellule staminali a partire da blastocisti in sovrannumero ottenute da fecondazioni in vitro non utilizzate; è permessa in particolari circostanze (ad es. studio di malattie gravi specifiche) la creazione di embrioni umani per produrre staminali ad hoc Francia: possibile procurarsi cellule embrionali da embrioni sopranumerari Germania: vietato estrarre cellule staminali da un embrione umano ma è possibile importare linee cellulari staminali Gran Bretagna: si possono utilizzare embrioni umani purché ottenute nei primi 14 giorni dal momento della fecondazione della cellula uovo; Spagna: possibile procurarsi cellule embrionali da embrioni sopranumerari San Marino: è possibile solo la crioconservazione di staminali ottenute da adulti o da cordone ombelicale (in quasi tutti i paesi europei è specificatamente vietata la creazione di embrioni umani per ricerca o per procurarsi cellule staminali)

13 La clonazione umana Clonare significa produrre copie geneticamente uguali di un individuo. La procedura, semplificata molto, sarebbe la seguente: da una cellula si otterrebbe del DNA che sarebbe collocato in una cellula uovo non fecondata. Impiantandola questa potrebbe sviluppare un individuo identico al donatore. Sembra che al momento non sia particolarmente sentito il bisogno di una clonazione umana e che la clonazione di animali da allevamento non abbia portato a risultati particolarmente esaltanti.