Uno studio pubblicato da Giuseppe Vassalli punta l’attenzione sulle “pluripotenti indotte”, ottenute da cellule mesenchimali del cuore. Potranno servire anche per eseguire test personalizzati sulla tossicità dei farmaci.

Giuseppe Vassalli

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di Paola Scaccabarozzi

Cuore e cellule staminali, un tema tanto affascinante quanto controverso. A queste cellule sono legate nuove possibilità (e speranze) diagnostiche e di cura per patologie come l’infarto del miocardio, l’insufficienza cardiaca cronica e malattie congenite del cuore. Ma molte domande rimangono aperte, e da anni cercano una risposta: le cellule staminali sono presenti all’interno del cuore? Costituiscono una “riserva” sufficiente e utile per riparare eventuali danni cardiaci? È possibile utilizzarle, e in che modo? Esistono altre modalità rigenerative?

Numerosi tentativi per individuare le staminali direttamente all’interno del muscolo cardiaco hanno prodotto risultati importanti ma non conclusivi, e anche le moltissime ricerche avviate per riparare i danni dell’infarto con cellule staminali diverse da quelle cardiache non hanno fornito i risultati sperati. «Cellule isolate da vari tessuti, in particolare dal midollo osseo e dal tessuto adiposo, oltre a quelle isolate dal cuore stesso, sono state utilizzate per riparare le zone danneggiate del cuore – conferma Giuseppe Vassalli, professore titolare presso la nuova facoltà di scienze biomediche dell’Università della Svizzera Italiana, cardiologo del Cardiocentro Ticino e responsabile del Laboratorio di cardiologia molecolare e cellulare della Foundation for Cardiovascular Research and Education (FCRE), a Taverne. – Dopo infarti acuti sono state iniettate nel cuore, per esempio, cellule del midollo osseo del paziente stesso, utilizzando protocolli approvati a livello internazionale. È ciò che è stato definito, in maniera semplificata, il ricorso a cellule staminali. In realtà, le cellule iniettate comprendevano solo un piccolo numero di vere staminali, insieme a un grande numero di cellule più o meno differenziate. Tutto ciò ha favorito aspettative non realistiche da parte dei pazienti e dell’opinione pubblica. Comunque sia, il risultato di questi studi clinici non è stato particolarmente promettente e il miglioramento della funzione cardiaca riscontrato è quantificabile in un ordine che va dallo zero al 5%».

Di fronte a questi insuccessi, i ricercatori hanno iniziato a percorrere anche strade diverse. Una è quella relativa ai cosiddetti esosomi (piccole vescicole prodotte dalle cellule e liberate negli spazi limitrofi). «Ci si è accorti – spiega Vassalli – che il pur limitato beneficio delle staminali (derivanti dal midollo osseo e da altri organi), iniettate nel cuore infartuato, non era dovuto al fatto che queste cellule sostituivano quelle cardiache morte. In realtà, gli effetti positivi erano legati al rilascio di sostanze e organelli extracellulari, tra cui gli esosomi, appunto, da parte delle cellule iniettate nel cuore. Si è scoperto, in particolare, che gli esosomi contengono sostanze attive (RNA e proteine), capaci di modificare la funzione delle altre cellule. La riprova è avvenuta da una serie di esperimenti eseguiti anche dal mio gruppo: esosomi ottenuti in laboratorio (da cellule “progenitrici” cardiache umane) e iniettati nel cuore di animali con un infarto acuto, hanno ridotto l’estensione dell’infarto stesso e migliorato la funzione cardiaca. Questo è dunque un promettente filone di ricerca, sia per i risultati che si sperano di ottenere anche sull’uomo, sia per le semplici tecniche di conservazione delle vescicole (basta un normale congelatore) e per le modalità immediate di somministrazione nella fase acuta dell’infarto».

Un’altra strategia, infine, è quella di non utilizzare più le cellule isolate dal midollo osseo e dal tessuto adiposo, ma altri tipi di cellule: le cosiddette cellule staminali pluripotenti indotte (induced pluripotent stem cells, in inglese, o iPS): cellule staminali, cioè, ottenute partendo da cellule “mature” (cellule somatiche adulte, come le chiamano i biologi), che vengono riprogrammate attraverso una tecnica genetica sofisticata (messa a punto dal giapponese Shinya Yamanaka, vincitore del Premio Nobel nel 2012) per farle “regredire” a uno stato immaturo. In questo modo le cellule perdono la loro specializzazione e tornano a essere “primitive” (staminali, appunto), quindi capaci di trasformarsi in diversi altri tipi cellulari: nel nostro caso, in cellule muscolari cardiache (cardiomiociti). Il gruppo di Vassalli ha utilizzato cellule “progenitrici” di tipo mesenchimale (in pratica, cellule del tessuto connettivo), isolate dal cuore umano adulto, riuscendo a ottenere staminali pluripotenti indotte con alcune caratteristiche vantaggiose dal punto di vista della generazione di cardiomiociti, anche perché conservano una sorta di “memoria” positiva. I risultati di questo studio sono apparsi recentemente sulla rivista scientifica “Biochimica et Biophysica Acta – Molecular Cell Research. Ma saranno in grado queste “nuove” cellule staminali di riparare i danni dell’infarto? «Malgrado il formidabile potenziale di questa tecnologia – spiega Vassalli – dal punto di vista terapeutico siamo ancora essenzialmente in una fase preclinica e, prevedibilmente, ci vorranno diversi anni per lo sviluppo di nuove applicazioni terapeutiche. È però già possibile usare cardiomiociti derivati da queste staminali per eseguire in laboratorio una serie di test su nuovi farmaci (medicinali anti-aritmici e stimolatori della contrattilità cardiaca). In pratica, mettendo a contatto i farmaci sperimentali con queste cellule, si può vedere subito se hanno effetti terapeutici, o avversi, evitando rischi successivi per il paziente, in modo personalizzato (è infatti possibile misurare l’effetto dei farmaci sulle cellule di ogni specifico individuo). Questo è particolarmente importante in pazienti affetti da malattie causate da una mutazione genetica: un esempio di autentica medicina personalizzata».

Ultimo aggiornamento: 7 ottobre 2019
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