Ricerca USA: ricostruito in laboratorio un intestino umano grazie alle cellule staminali

E’ il primo organo umano nato in provetta. Finora l’unico organo costruito in laboratorio con le staminali era stato, nel giugno scorso, il polmone del topo. La ricerca, pubblicata online su Nature, apre la strada a trapianti senza rischio di rigetto e alla possibilita’ di studiare meglio alcune malattie molto comuni dell’intestino.
Le cellule staminali possono essere trasformate nelle cellule pancreatiche necessarie a curare il diabete e anche nei complessi strati che compongono il tessuto intestinale: la novita’ arriva da due diversi studi realizzati in Usa. In uno, il team di scienziati ha trasformato cellule spermatiche immature in tessuto pancreatico; nell’altro, un team ha utilizzato cellule staminali embrionali per creare tessuto intestinale.
Un team della George Town University ha lavorato con le cellule staminali spermatogoniche, le cellule principali da cui derivano gli spermatozoi maschili. Ian Gallicano e i suoi colleghi hanno usato cellule staminali germinali pluripotenti, creati proprio dalle cellule staminali spermatogoniche; hanno coltivato queste cellule in laboratorio con composti progettati per far in modo che queste cellule comincino a comportarsi come cellule-beta del pancreas, quelle che producono insulina; e quando le hanno trapiantate in topi diabetici, queste cellule hanno cominciato a produrre insulina, comportandosi proprio come le cellule-beta del pancreas che l’organismo distrugge erroneamente nel diabete di tipo 1.
Intervenendo al congresso dell’American Society for Cell Biology a Philadelphia, Gallicano ha spiegato che per il trapianto potrebbero essere utilizzate le cellule dello stesso paziente e che forse il processo potrebbe funzionare anche per le donne.

Per ‘fabbricare’ l’intestino in provetta dell’altro progetto citato in precedenza, sono state utilizzate sia le cellule staminali embrionali, sia le staminali ottenute riprogrammando cellule adulte, chiamate staminali pluripotenti indotte (Ips). Il segreto del successo di questo esperimento e’ nel fatto che i ricercatori hanno individuato tutti gli ingredienti necessari per spingere le cellule immature a diventare cellule dell’intestino. Hanno cosi’ ottenuto un infallibile cocktail di fattori di crescita capace di riprodurre l’ambiente nel quale l’intestino di sviluppa a livello embrionale e qui hanno coltivato le staminali finche’ non sono diventate cellule del tessuto intestinale.
Il primo passo della trasformazione avvenuta in provetta e’ stato spingere le cellule immature a diventare endoderma, ossia il tessuto progenitore delle pareti interne di esofago, stomaco e intestino. Quindi le cellule dell’endoderma hanno ricevuto le istruzioni per diventare cellule progenitrici dell’intestino e in 28 giorni hanno formato un tessuto tridimensionale simile all’intestino fetale, che ha continuato a svilupparsi in modo completo. I test sugli animali hanno dimostrato che l’intestino puo’ essere utilizzato con successo nei trapianti e il prossimo passo sara’ trasferire questo risultato nell’uomo. Nel frattempo avere a disposizione un intestino in provetta significa avere un laboratorio unico per studiare gli effetti di alcuni farmaci.

Quello descritto su Nature e’ ‘lo sviluppo di un tessuto tridimensionale, ma questo e’ una cosa diversa da un organo’. Per Nanni Costa questa ricerca ‘e’ di grande valore’ e ‘importantissima anche dal punto di vista etico’. Dimostra infatti un metodo di lavoro che riguarda le cellule staminali pluripotenti indotte (Ips). Sulle cellule embrionali utilizzate nella ricerca, invece, Nanni Costa osserva che sono cellule prelevate da linee gia’ disponibili.
Il team ha saputo trasformare queste cellule in qualcosa che hanno battezzato come ‘organoidi’, sezioni di tessuto intestinale fatto dei vari strati di cellule che compongono le viscere (comprese le cellule muscolari e le cellule che rivestono l’interno dell’intestino e che producono alcuni composti vitali). Questi ‘organoidi’ possono essere utilizzati per studiare le malattie intestinali come l’enterocolite necrotizzante, le malattie croniche intestinali, le sindromi dell’intestino-corto; e forse potranno essere usati un giorno anche per poterle curare.

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