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Cellule staminali della pelle trasformate in neuroni e cellule del cuore
Neuroni creati da cellule neurali staminali indotte chimicamente. (Fonte: Mingliang Zhang, PhD, Gladstone Institutes)
Facendo un passo avanti importante, scienziati dei Gladstone Institutes hanno trasformato cellule della pelle in cellule del cuore e cellule cerebrali, usando una combinazione di sostanze chimiche.
Tutti i tentativi precedenti di riprogrammazione cellulare avevano richiesto l'aggiunta di geni esterni alle cellule, rendendo quest'ultima ricerca un'impresa senza precedenti. Essa pone le basi per avere un giorno la possibilità di rigenerare con farmaci le cellule perse o danneggiate.
In due studi pubblicati su Science (cuore) e Cell Stem Cell (neuroni), il team di scienziati, guidati dal ricercatore senior Sheng Ding PhD, dei Gladstone, ha usato cocktail chimici per indurre gradualmente le cellule della pelle a trasformarsi in cellule simili alle staminali specifiche di un organo e, infine, in cellule del cuore o del cervello. Questa scoperta costituisce un metodo più efficiente ed affidabile per riprogrammare cellule ed evitare i problemi medici relativi all'ingegneria genetica.
"Questo metodo ci porta più vicino ad essere in grado di generare nuove cellule nel sito di lesione dei pazienti", ha detto Ding, autore senior di entrambi gli studi. "La nostra speranza è che un giorno potremo trattare malattie come l'insufficienza cardiaca o il Parkinson con farmaci che aiutano cuore e cervello a rigenerare aree danneggiate, con cellule proprie dei tessuti esistenti. Questo processo è molto più vicino alla rigenerazione naturale che avviene negli animali come i tritoni e le salamandre, che ci affascinano da molto tempo".
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Ringiovanire il cervello con cellule neurali staminali
Nello studio scritto da Mingliang Zhang PhD, studioso postdottorato dei Gladstone, e pubblicato su Cell Stem Cell, gli scienziati hanno creato cellule staminali neurali da cellule della pelle di topo. Il cocktail chimico consisteva di nove molecole. Per dieci giorni, il cocktail ha cambiato l'identità delle cellule, fino a quando tutti i geni delle cellule della pelle sono stati spenti e sono stati gradualmente attivati i geni di cellule staminali neurali.
Quando sono state trapiantate nei topi, le cellule staminali neurali si sono sviluppate spontaneamente in tre tipi basici di cellule cerebrali: neuroni, oligodendrociti e astrociti. Le cellule staminali neurali sono stati anche in grado di autoreplicarsi, rendendole ideali per il trattamento di malattie neurodegenerative o lesioni cerebrali.
"Con la loro sicurezza migliorata, queste cellule staminali neurali potrebbero essere usate un giorno per la terapia di sostituzione cellulare in malattie neurodegenerative come il Parkinson e l'Alzheimer", ha detto il co-autore senior Yadong Huang MD/PhD, ricercatore senior dei Gladstone. "In futuro, potremmo anche immaginare di trattare i pazienti con un cocktail di farmaci che agisce sul cervello o sul midollo spinale, ringiovanendo le cellule del cervello in tempo reale".
Fonte: Gladsotne Institutes (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Mingliang Zhang, Yuan-Hung Lin, Yujiao Jennifer Sun, Saiyong Zhu, Jiashun Zheng, Kai Liu, Nan Cao, Ke Li, Yadong Huang, Sheng Ding. Pharmacological Reprogramming of Fibroblasts into Neural Stem Cells by Signaling-Directed Transcriptional Activation. Cell Stem Cell, In Press. DOI: 10.1016/j.stem.2016.03.020
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