Nell'immagine un montaggio di immagini multiple del tessuto cerebrale sezionato (blu e rosso) 3 settimane dopo l'iniezione di precursori neuronali derivati dal sangue (verde) che dimostrano la loro potenziale differenziativo in vivo. Fonte: McMaster UniversityGli scienziati della McMaster University hanno scoperto come ottenere neuroni sensoriali adulti, provenienti da pazienti umani, semplicemente facendoli loro scoprire il braccio e prendendo un campione di sangue.
Nello specifico, gli scienziati di cellule staminali della McMaster possono ora convertire direttamente le cellule ematiche umane adulte sia in neuroni del sistema nervoso centrale (cervello e midollo spinale), sia in neuroni nel sistema nervoso periferico (resto del corpo), che sono responsabili del dolore, della temperatura e di percepire il prurito.
Questo significa che il modo in cui le cellule del sistema nervoso di una persona reagiscono e rispondono agli stimoli, può essere determinato dal suo sangue.
La svolta, pubblicata ieri online e sulla copertina della rivista Cell Reports, è stata guidata da Mick Bhatia, direttore dello Stem Cell and Cancer Research Institute della McMaster, titolare della cattedra in Biologia delle Cellule Staminali Umane e professore nel Dipartimento di Biochimica e Scienze Biomediche della School of Medicine. Ha avuto un ruolo fondamentale anche Karun Singh, un co-autore dello studio e titolare della cattedra in Ricerca sulle Cellule Staminali Umane.
Attualmente, scienziati e medici hanno una comprensione limitata della complessa questione del dolore e di come trattarlo. Il sistema nervoso periferico è composto da diversi tipi di nervi - alcuni sono meccanici (sentono la pressione) e altri rilevano la temperatura (calore). In condizioni estreme, il dolore o intorpidimento è percepito dal cervello attraverso segnali inviati da questi nervi periferici.
"Il problema è che, a differenza del sangue, del campione di pelle o anche di una biopsia del tessuto, non si può prendere un pezzo del sistema neurale del paziente. E' un insieme di collegamenti complessi in tutto il corpo e le singole parti non possono essere oggetto di campionamento per lo studio", ha detto Bhatia.
"Ora siamo in grado di prendere campioni di sangue, e ottenere i principali tipi di cellule del sistema neurologico - il sistema nervoso centrale e quello periferico - in un piatto specifico per ogni paziente", ha detto Bhatia. "Nessuno ha mai fatto questo con il sangue degli adulti. Mai".
"Possiamo effettivamente prendere un campione di sangue del paziente, quello che si fa di routine nello studio medico, e, in breve tempo con questo nuovo approccio, ottenere da esso un milione di neuroni sensoriali, che costituiscono i nervi periferici. Possiamo anche ottenere cellule del sistema nervoso centrale, poichè la tecnologia di conversione da sangue a neuroni che abbiamo sviluppato crea cellule staminali neuronali durante il processo di conversione".
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La squadra di Bhatia ha testato con successo il processo usando sangue fresco, ma anche crio-conservato (congelato). Dal momento che i campioni di sangue vengono prelevati e congelati da molti studi clinici, questo dà loro "quasi una macchina del tempo", per tornare indietro ed esplorare le domande intorno al dolore o alla neuropatia, eseguendo test sui neuroni creati da campioni di sangue di pazienti presi in studi clinici precedenti dove risposte ed esiti sono già state registrati.
In futuro, il processo potrebbe avere un potenziale prognostico, ha spiegato Bhatia, nel senso che si potrebbe esaminare un paziente con diabete di tipo 2 e prevedere se sperimenterà una neuropatia eseguendo test in laboratorio sulle proprie cellule nervose derivate dal prelievo di sangue.
"Questo ricerca parallela è molto emozionante e avrà un forte impatto sulla gestione delle malattie neurologiche, in particolare sul dolore neuropatico", ha detto Akbar Panju, direttore medico del Michael G. DeGroote Institute for Pain Research and Care, medico e professore di medicina. "Questa ricerca ci aiuterà a capire la risposta delle cellule ai diversi farmaci e le diverse risposte alla stimolazione, e permetterà di fornire una terapia medica individuale o personalizzata ai pazienti che soffrono di dolore neuropatico".
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La ricerca è stata finanziata dal Canadian Institutes of Health Research, dall'Ontario Institute of Regenerative Medicine, dalla Marta and Owen Boris Foundation, dalla J.P. Bickell Foundation, e dall'Ontario Brain Institute and Brain Canada.
Fonte: McMaster University (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Jong-Hee Lee, Ryan R. Mitchell, Jamie D. Mcnicol, Zoya Shapovalova, Sarah Laronde, Borko Tanasijevic, Chloe Milsom, Fanny Casado, Aline Fiebig-Comyn, Tony J. Collins, Karun K. Singh, Mickie Bhatia. Single Transcription Factor Conversion of Human Blood Fate to NPCs with CNS and PNS Developmental Capacity. Cell Reports, 2015 DOI: 10.1016/j.celrep.2015.04.056
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