Pluripotent Stem CellsiPSCs

Транскрипт

1 La scoperta delle induced Pluripotent Stem CellsiPSCs e la riprogrammazione cellulare

2 La storia della vita

3 L ABC delle cellule staminali

4 Cosa sono le cellule staminali? cellule dei tessuti cellula staminale

5 Cosa sono le cellule staminali? cellula staminale cellula staminale auto-rigenerazione differenziamento cellule staminali identiche cellule differenziate

6 Perché auto-rigenerarsi e differenziare? cellula staminale cellula staminale: l auto-rigenerazione mantiene la riserva di cellule staminali cellule differenziate: il differenziamento genera i tessuti durate lo sviluppo embrionale e sostituisce le cellule morte o danneggiate nel corso della vita

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8 Dove si trovano le cellule staminali? cellula staminale tissutale cellula staminale embrionale blastocisti stadio molto precoce di sviluppo dell embrione! feto, bambino e adulto

9 Il linguaggio delle cellule staminali U M P T Cellule staminali Unipotenti Cellule staminali Multipotenti Cellule staminali Pluripotenti Cellule staminali Totipotenti

10 Il linguaggio delle cellule staminali Unipotenti (dette cellule precursori ) generano un solo tipo di cellula specializzata (es. epatociti, cellule d e l l o s t r a t o g e r m i n a t i v o dell epidermide) Multipotenti (dette cellule progenitrici ) possono differenziarsi in un numero limitato di cellule (es. cellula staminale ematopoietica può generare diversi tipi di cellule del sangue, ma non tipi cellulari al di fuori del tessuto sangue Pluripotenti (es. Embryonic Stem Cells, induced Pluripotent Stem Cells) possono differenziarsi in tutte le cellule di un individuo adulto. Non possono generare tessuti extra-embrionali Totipotenti (es. zigote) possono dividersi e produrre tutte le cellule differenziate di un organismo, compresi i tessuti extra-embrionali

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12 Tipi di cellule staminali Cellule staminali embrionali (Embryonic Stem Cells, ES) Cellule staminali tissutali o adulte induced Pluripotent Stem Cells (ipscs)

13 Cellule staminali embrionali (ES) se coltivate in vitro proliferano illimitatamente e possono differenziarsi, se vengono sottoposte a fattori di crescita blastocisti Cellule interne (massa cellulare interna) Terreno di coltura Trofoderma Cellule staminali embrionali prelevate dalla massa cellulare interna Cellule cresciute in vitro

14 Cellule staminali embrionali (ES) pluripotenti Embryonic Stem Cells ES pluripotenti Differenziamento Tutti i tipi di cellule specializzate

15 Cellule staminali tissutali o adulte multitipotenti

16 Cellule staminali tissutali o adulte multitipotenti midollo osseo cellula staminale del sangue multipotente Differenziamento cellule specializzate del sangue (eritrociti, linfociti, piastrine)

17 La scoperta delle induced Pluripotent Stem Cells (ipscs)

18 induced Pluripotent Stem Cells (ipscs) Method of the Year 2009, Nature Methods

19 La scoperta delle induced Pluripotent Stem Cells (ipscs) The Wolf Prize in Medicine 2011

20 La scoperta delle induced Pluripotent Stem Cells (ipscs) The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2012

21 induced Pluripotent Stem Cells (ipscs)

22 induced Pluripotent Stem Cells (ipscs) Riprogrammazione genetica cellula adulta dell organismo induced Pluripotent Stem Cell ipsc si comporta come ES Differenziamento cellula adulta dell organismo ipscs coltivate in laboratorio cellule specializzate

23 La scoperta delle induced Pluripotent Stem Cells-iPSCs e la riprogrammazione cellulare induced Pluripotent Stem Cells (ipscs) Riprogrammazione genetica fibroblasto induced Pluripotent Stem Cell ipsc Differenziamento

24 induced Pluripotent Stem Cells (ipscs) Cellule somatiche riprogrammate in cui viene indotta la pluripotenza mediante l induzione, ad esempio tramite trasduzione lentivirale, dell espressione di specifici fattori di trascrizione come ad esempio Oct-4, Sox2, NANOG, c- Myc, LIN28 e klf4

25 induced Pluripotent Stem Cells (ipscs) e riprogrammazione cellulare L idea è: prendere una cellula matura da un organo q u a l s i a s i p e r trasformarla in cellula pluripotente utilizzare la cellula staminale ottenuta per ottenere cellule differenziate

26 induced Pluripotent Stem Cells (ipscs) e la medicina rigenerativa Medicina rigenerativa (o terapia cellulare sostitutiva)! Ricostituzione di un tessuto malato o compromesso attraverso l attivazione di cellule residenti, oppure attraverso il trapianto di cellule

27 Applicazioni future e sfide delle ipscs

28 Applicazioni future e sfide delle ipscs

29 Applicazioni future e sfide delle ipscs Malattie neurodegenerative (es. morbo di Parkinson, malattia di Alzheimer ecc.)! Malattie metaboliche! Malattie cardiache! Malattie genetiche! Cancro (es. leucemie)! AIDS

30 induced Pluripotent Stem Cells (ipscs)

31 Namasté Family GDS CIBIO University of Trento

32 La scoperta delle induced Pluripotent Stem Cells-iPSCs e la riprogrammazione cellulare Everything you need is already inside!! Bill Bowerman