L’idea di una cura miracolosa, i corpi che si curano da soli, ha un certo fascino. La ricerca sulle cellule staminali avvicina la medicina rigenerativa, ma c’è anche polemica. Quindi quali sono le cellule staminali e perché sono così importanti?
Le cellule staminali sono un tipo di cellula che può svilupparsi in molti altri diversi tipi di cellule. Queste cellule possono anche rinnovarsi dividendosi, anche dopo essere rimaste inattive per un lungo periodo.
Quando una cellula staminale si divide, le nuove cellule possono diventare nuovamente una cellula staminale o una cellula specifica, come un globulo, una cellula cerebrale o un muscolo.
Una cellula staminale è conosciuta come una «cellula indifferenziata», perché può ancora diventare qualsiasi tipo di cellula. Al contrario, una cellula del sangue, per esempio, è una cellula «differenziata», perché è già un tipo specifico di cellula.
Le cellule staminali in terapia
In alcuni tessuti, le cellule staminali svolgono un ruolo fondamentale nella rigenerazione, poiché possono dividersi facilmente e continuare a sostituire le cellule morte. Gli scienziati ritengono che questo possa offrire potenziali trattamenti per condizioni come il diabete e le malattie cardiache.
Ad esempio, se qualcuno ha subito danni ai tessuti nel cuore, potrebbe essere possibile stimolare la crescita di tessuto sano trapiantando cellule staminali coltivate in laboratorio nel cuore del paziente.
Uno studio su piccola scala ha dimostrato l’efficacia di questo metodo. I ricercatori hanno riportato una riduzione del 40% delle dimensioni del tessuto cardiaco cicatrizzato causato da attacchi di cuore.
In passato, questo tipo di cicatrice era considerato permanente e non trattabile.
I pazienti, tutti con insufficienza cardiaca avanzata, hanno mostrato un miglioramento medio del 30% nella funzione cardiaca e un miglioramento del 70% della qualità della vita 24 mesi dopo l’iniezione di cellule staminali.
Tuttavia, questo studio ha coinvolto solo 11 partecipanti, rendendo difficile determinare se il miglioramento fosse effettivamente attribuibile al trapianto di cellule staminali o ad altri fattori.
Tutti i trapianti sono stati effettuati mentre i pazienti erano sottoposti a intervento di bypass cardiaco, quindi è possibile che il miglioramento della funzione cardiaca sia stato causato dal bypass stesso, piuttosto che dal trattamento con cellule staminali.
Per indagare ulteriormente, i ricercatori hanno in programma di condurre un altro studio che includerà un gruppo di controllo di pazienti con insufficienza cardiaca sottoposti a chirurgia di bypass, ma che non riceveranno il trattamento con cellule staminali.
Un altro studio recente suggerisce che le terapie con cellule staminali potrebbero costituire la base per un trattamento personalizzato del diabete.
Nei topi e nelle colture cellulari, i ricercatori hanno prodotto con successo cellule che secernono insulina da cellule staminali derivate dalla pelle di persone con diabete di tipo 1.
«In teoria, se potessimo sostituire le cellule danneggiate in questi individui con nuove cellule beta pancreatiche – la cui funzione primaria è di immagazzinare e rilasciare insulina per controllare il glucosio nel sangue – i pazienti con diabete di tipo 1 non avrebbero più bisogno di iniezioni di insulina», afferma Jeffrey R. Millman, assistente professore di medicina e ingegneria biomedica alla Washington University School of Medicine e primo autore dello studio.
Millman spera che queste cellule beta derivate da cellule staminali possano essere pronte per la ricerca nell’uomo entro 3 o 5 anni. «Immaginiamo una procedura ambulatoriale in cui un dispositivo contenente le cellule sarebbe posizionato appena sotto la pelle», ha dichiarato.
Le cellule staminali potrebbero avere un enorme potenziale nello sviluppo di nuove terapie.
Le cellule staminali nello sviluppo di farmaci
Un altro modo in cui le cellule staminali vengono utilizzate attualmente è nello sviluppo e nella sperimentazione di nuovi farmaci.
Il tipo di cellule staminali comunemente usate per questo scopo sono le cellule staminali pluripotenti indotte. Queste cellule sono già differenziate, ma sono state «riprogrammate» geneticamente usando virus controllati, rendendole simili a cellule staminali embrionali indifferenziate.
Nuove cellule differenziate possono essere coltivate da queste cellule staminali pluripotenti per assomigliare, per esempio, alle cellule tumorali. La creazione di queste cellule consente di testare farmaci antitumorali su di esse.
Un’ampia varietà di tipi di cellule cancerogene è già stata creata usando questo metodo. Tuttavia, poiché queste cellule non possono ancora essere realizzate per imitare le cellule tumorali in modo controllato, i risultati non possono sempre essere replicati con precisione.
Le terapie attuali funzionano?
Negli ultimi anni, sono state aperte cliniche che forniscono trattamenti con cellule staminali. Uno studio del 2016 ha conteggiato 570 di queste cliniche solo negli Stati Uniti, che offrono terapie a base di cellule staminali per disturbi che spaziano dalle lesioni sportive al cancro.
Tuttavia, le terapie con cellule staminali sono ancora per lo più teoriche piuttosto che basate sull’evidenza.
Pochissimi trattamenti con cellule staminali hanno raggiunto la prima fase di uno studio clinico. La maggior parte della ricerca attuale è condotta su topi o in colture cellulari.
Nonostante questo, le cliniche sono autorizzate dalla Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti a iniettare pazienti con le proprie cellule staminali, a condizione che le cellule siano destinate a svolgere solo la loro normale funzione.
Da dove vengono le cellule staminali?
Le cellule staminali possono essere raccolte in diversi modi.
Le cellule staminali embrionali provengono da embrioni di pochi giorni.
Le cellule staminali adulte possono essere estratte da vari tipi di tessuto, tra cui cervello, midollo osseo, vasi sanguigni, muscoli scheletrici, pelle, denti, intestino, fegato e altro ancora.
Il liquido amniotico contiene cellule staminali. Molte donne scelgono di sottoporsi a un test di amniocentesi per verificare la presenza di difetti alla nascita prima della nascita del bambino. Se il liquido viene conservato, potrebbe essere utilizzato per trattare alcuni difetti congeniti sia durante la gestazione che dopo la nascita.
Le cellule staminali pluripotenti indotte (cellule iPS) sono cellule che possono essere riprogrammate per agire come cellule staminali, per l’uso nella medicina rigenerativa.
Problemi etici
L’uso delle cellule staminali nella ricerca medica è stato storicamente controverso.
Quando l’uso terapeutico delle cellule staminali ha attirato l’attenzione del pubblico verso la fine degli anni ’90, era perché gli scienziati avevano finalmente padroneggiato la tecnica per ottenere cellule staminali umane dagli embrioni.
Molti si oppongono all’uso di cellule embrionali umane per la ricerca medica, poiché l’estrazione comporta la distruzione dell’embrione.
Questo crea questioni complesse, poiché esistono diverse convinzioni su cosa costituisca l’inizio della vita umana.
Per alcune persone, la vita inizia al momento della nascita o quando un embrione si sviluppa in feto. Altri credono che la vita umana inizi al momento del concepimento, quindi un embrione ha lo stesso status morale e i diritti di un adulto o di un bambino.
A causa delle sue forti convinzioni religiose e pro-vita, il presidente George W. Bush vietò i finanziamenti per la ricerca sulle cellule staminali umane nel 2001.
«Questo problema ci costringe a confrontarci con domande fondamentali sugli inizi della vita e sui fini della scienza», dichiarò Bush all’epoca. «La mia posizione su questi temi è modellata da credenze profondamente radicate e credo anche che la vita umana sia un dono sacro del nostro creatore.»
Tuttavia, le restrizioni alla ricerca imposte dall’amministrazione Bush sono state parzialmente revocate durante il mandato del presidente Obama.
L’uso delle cellule staminali pluripotenti è stato introdotto nel 2006. Queste cellule non provengono da cellule staminali embrionali, quindi questa tecnica non è associata alle stesse preoccupazioni etiche.
Con questo e altri recenti progressi nella tecnologia delle cellule staminali, l’atteggiamento verso la ricerca sulle cellule staminali si è evoluto.
Ricerca attuale
La ricerca sulle cellule staminali sta avanzando nella comprensione scientifica di come un organismo si sviluppa da una singola cellula e di come cellule difettose vengano sostituite da cellule sane nelle persone e negli animali.
Comprensione del cancro
Molte condizioni mediche gravi che si verificano negli esseri umani, come il cancro e i difetti alla nascita, sono causate da cellule che si dividono in modo anomalo.
Studiando le cellule staminali e il processo di differenziazione cellulare, possiamo comprendere meglio come si manifestano queste malattie e come possono essere trattate.
Medicina rigenerativa
A giugno 2016, due ricercatori hanno ricevuto il secondo premio nella categoria materiali del concorso tecnologico emergente della Royal Society of Chemistry del Regno Unito per la creazione di un biomateriale sintetico che stimola le cellule staminali native dei denti di un paziente.
I ricercatori ritengono che questo materiale potrebbe sostituire le otturazioni, poiché le cellule staminali potrebbero semplicemente indurre i denti danneggiati a guarire autonomamente.
Sebbene sia necessaria molta più ricerca prima che le terapie con cellule staminali possano diventare parte della pratica medica regolare, la scienza attorno alle cellule staminali si sta sviluppando continuamente.
In quasi ogni area terapeutica, ci sono speranze che la tecnologia delle cellule staminali possa rivoluzionare le norme terapeutiche e introdurre un nuovo standard di trattamento personalizzato, e forse anche corpi autoriparanti.
Quando ciò potrebbe accadere, nessuno è pronto a dirlo.
