02:19 28 Novembre 2020
Scienza e tech
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Organocoltura, editing genomico, debellazione completa delle patologie più gravi: gli scienziati stanno cercando nuovi metodi per risolvere queste problematiche studiando le cellule staminali sebbene sia alquanto acceso il dibattito in merito all’eticità di questi studi.

Secondo i dati più recenti, le ricerche sulle staminali potrebbero rivelarsi utili anche nella lotta contro il COVID-19. Ad esempio, il farmaco impiegato per curare il presidente degli USA Donald Trump è stato messo a punto proprio con l’ausilio di queste cellule. Gli scienziati degli atenei russi che aderiscono al progetto 5-100 spiegano ai lettori di Sputnik quali uniche e innovative opportunità mette a disposizione dell’uomo l’impiego in medicina delle cellule staminali.

Ma cosa sono le staminali?

Le cellule staminali sono un materiale da costruzione molto versatile che l’organismo utilizza per l’autorinnovamento. Sono presenti nell’organismo in tutte le fasi del loro sviluppo, possono dividersi e riprodursi senza modificarsi. Al momento opportuno possono riprogrammarsi per creare cellule nuove e diverse, specializzate per determinati tipologie di organi, che sostituiscono quelle precedenti, ormai obsolete.

Le cellule staminali possono essere suddivise in 3 grandi categorie a seconda della loro origine: embrionali (derivanti dalla placenta), fetali (provenienti dal materiale fetale dopo l’aborto) e post-natali (cellule di organismi adulti).

Cellule staminali embrionali possono consentire al paziente di rigenerare artificialmente i tessuti danneggiati e di curare patologie gravi. È possibile debellare completamente il cancro da un organismo qualora in esso si identifichino determinate cellule T, si modifichino e si reintroducano nell’organismo. Le cellule T sono l’arma principale dell’organismo, sono prodotte dai leucociti all’interno del midollo osseo e consentono l’identificazione e la distruzione delle cellule vettori di antigeni estranei.

Superamento dei difetti congeniti

Oggi è possibile ottenere analoghi delle cellule T grazie ai risultati ottenuti da un grande progetto che ha coinvolto scienziati dell’Istituto di Fisica e Tecnica di Mosca (MFTI), dell’Università di Canton (Cina) e di Harvard (USA).

Sempre con l’ausilio degli analoghi delle cellule T gli scienziati del MFTI e del Centro di ricerca medica nazionale russo di Endocrinologia in seno al Ministero russo della Salute stanno mettendo a punto una metodologia per il trattamento di pazienti con anomalie congenite che causano il malfunzionamento della corteccia surrenale. Questa grave patologia si manifesta sin dalle prime settimane dopo la nascita e costituisce un grave pericolo per la vita del soggetto.

“Il ricorso alla consueta terapia genica in casi simili risulta insufficiente: le cellule staminali della corteccia surrenale si rinnovano rapidamente, pertanto la copia genica funzionale inserita rimane attiva soltanto per 8-12 settimane e poi la sua attività cala”, spiega Pavel Volchkov, direttore del Laboratorio di ingegneria del genoma presso il MFTI.

Per ovviare a questo problema, gli scienziati del MFTI hanno pensato di “aggiustare” il genoma malfunzionante con l’ausilio dell’editing. Durante un intervento laparoscopico poco invasivo viene introdotto nell’organismo del paziente il sistema di editing.

Oggi vengono condotti studi su cavie da laboratorio, ma sarà necessario effettuare esperimenti sul genoma umano per risolvere del tutto la criticità. In tal senso, secondo gli scienziati, sono possibili due alternative: creare cavie con locus genico analogo a quello umano oppure lavorare all’editing in vitro.

Selezione individuale della terapia antitumorale

Le cellule staminali post-natali che vengono prese a partire da un dato soggetto possono essere impiegate per creare metodiche individuali di diagnostica delle patologie oncologiche e per un primo screening delle sostanze che presentano la maggiore attività antitumorale.

Oggi le case farmaceutiche fanno largo uso dei modelli bidimensionali in vitro, ovverosia cellule che crescono su una superficie piatta. Ma si fa ricorso soltanto a una tipologia di cellule tumorali. Tuttavia, i modelli bidimensionali non considerano la naturale architettura tridimensionale della neoplasia né le complesse interazioni intercellulari né, di conseguenza, sono in grado di fornire risultati oggettivi.

Gli scienziati di tutto il mondo stanno lavorando a nuovi modelli di patologie oncologiche che variano dai relativamente semplici aggregati tridimensionali di cellule neoplastiche (sferoidi) e di frammenti di neoplasie (organoidi) alle complesse tecnologie organ-on-chip.

Nel Centro di ricerca clinica di Medicina rigenerativa presso l’Istituto di Medicina e Biologia dell’Università federale di Kazan (KFU) sono in corso lavori per l’elaborazione di appositi test. Questi si basano sulla coltura congiunta di cellule staminali, neoplastiche e immunitarie con l’aggiunta di un’apposita matrice extracellulare in modo che le cellule possano sussistere in un ambiente tridimensionale che ricordi i naturali tessuti neoplastici dell’organismo.

Questi studi consentono di ottenere in maniera efficace pseudotessuti tridimensionali simili a quelli della neoplasia presente nell’organismo, nonché di simulare i processi di metastasi e formazione della resistenza farmacologica in vitro.

“L’elaborazione ad opera degli scienziati di questi test potrebbe confarsi alla selezione individuale di un modello di chemioterapia antitumorale con l’utilizzo di cellule staminali, neoplastiche e immunitarie del soggetto stesso”, spiega Albert Rizvanov, docente presso la KFU e professore emerito di Medicina presso l’Università di Nottingham.

In questo ambito di ricerca gli scienziati partecipanti al progetto 5-100 hanno svolto un encomiabile lavoro. Il progetto mira a garantire il supporto statale alle principali università della Federazione Russa con l’intento di rafforzare la loro competitività rispetto agli altri centri di ricerca e formazione leader a livello mondiale.

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