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Cellule staminali dalla pelle al cervello senza intervento genetico
Le quattro immagini mostrano da sinistra a destra le cellule staminali della cresta neurale derivate da cheratinociti che si trasformano in neuroni, come dimostra la tipica morfologia neuronale. (Fonte: Università di Buffalo)
Una scoperta, che ha richiesto diversi anni di lavoro di un team della Università di Buffalo, ha dimostrato che le cellule adulte della pelle possono essere convertite in cellule della cresta neurale (un tipo di cellule staminali) senza alcuna modificazione genetica, e che queste cellule staminali sono in grado di produrre altre cellule presenti nel midollo spinale e nel cervello.
Le implicazioni pratiche potrebbero essere molto significative, dallo studio di malattie genetiche in un piatto, a possibili cure rigenerative partendo dalle cellule stesse del paziente. "E' veramente notevole che accada", dice Stelios T. Andreadis PhD, professore e preside del Dipartimento di Ingegneria Chimica e Biologica della UB, che ha recentemente pubblicato questi risultati sulla rivista Stem Cells.
L'identità delle cellule è stata ulteriormente confermata da esperimenti di «lineage tracing» [genealogia delle cellule], in cui le cellule riprogrammate sono state impiantate in embrioni di pollo e hanno poi agito proprio come se fossero cellule della cresta neurale.
Le cellule staminali sono state derivate prima da cellule adulte, non senza aver aggiunto dei geni per modificare le cellule. Il nuovo processo produce cellule della cresta neurale, senza aggiunta di materiale genetico estraneo. Le cellule della cresta neurale riprogrammate possono diventare neuroni, cellule muscolari lisce, melanociti o cellule di Schwann.
"In termini medici questo ha un enorme potenziale, perché è facile ottenere una biopsia della pelle", dice Andreadis. "Possiamo coltivare le cellule in grandi numeri e riprogrammarle, senza modificazione genetica. Quindi, le cellule autologhe derivate dal paziente possono essere usate per trattare malattie neurogeniche devastanti, che è attualmente difficile data la mancanza di fonti cellulari facilmente accessibili".
Il procedimento può essere usato anche per modellare la malattia. Le cellule della pelle di una persona con una malattia genetica del sistema nervoso possono essere riprogrammate in cellule della cresta neurale. Queste cellule hanno la mutazione patogenetica nei loro cromosomi, ma i geni che causano la mutazione non sono espressi nella pelle. I geni sono probabilmente espressi quando le cellule si differenziano in linee della cresta neurale, come i neuroni o le cellule di Schwann, consentendo così ai ricercatori di studiare la malattia in un piatto. Tutto questo è simile alle cellule staminali pluripotenti indotte, ma senza modificazione genetica o riprogrammazione allo stato pluripotente.
La scoperta è stata graduale, dice Andreadis, ogni esperimento successivo ha portato qualcosa di nuovo. "E' stato un passo alla volta, un compito molto impegnativo che ha richiesto quasi cinque anni e ha coinvolto una vasta gamma di competenze e collaboratori per la sua riuscita", dice Andreadis.
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"Questo lavoro ha il potenziale di diventare una nuova fonte di cellule abbondanti, facilmente accessibili e autologhe per il trattamento di malattie neurodegenerative devastanti. Siamo entusiasti di questa scoperta e del suo impatto potenziale e siamo grati al NIH per l'opportunità di andare avanti", ha dichiarato Andreadis.
Fonte: University at Buffalo (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Vivek K. Bajpai, Laura Kerosuo, Georgios Tseropoulos, Kirstie A. Cummings, Xiaoyan Wang, Pedro Lei, Biao Liu, Song Liu, Gabriela K. Popescu, Marianne E. Bronner, Stelios T. Andreadis. Reprogramming Postnatal Human Epidermal Keratinocytes Toward Functional Neural Crest Fates. Stem Cells, First Published:
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