CELLULE STAMINALI E MEDICINA RIGENERATIVA Paolo Bianco Università di Roma “La Sapienza” Sommario La medicina rigenerativa (ingegneria dei tessuti, terapia cellulare, terapia genica) si basa sull’uso delle cellule staminali. Esse si dividono dando origine a due cellule diverse tra loro una delle quali è identica alla cellula madre (divisione asimmetrica). Le cellule staminali presentano due caratteristiche fondamentali: si autorinnovano e sono multipotenti, danno cioè origine a tipi molteplici di cellule specializzate. Le cellule staminali embrionali (ES) sono popolazioni cellulari che vengono isolate dalla massa cellulare interna dell‚embrione preimpianto allo stadio di blastocisti e mantenute in vitro a lungo termine. Esse sono pluripotenti in quanto danno origine a tutti i tipi di cellule staminali che esistono nei tessuti postnatali; potrebbero quindi essere utilizzate per generare tessuti o organi irreversibilmente lesionati o perduti; mentre le staminali postnatali non sono pluripotenti ma uni- o multipotenti cioè possono dare origine ai tipi cellulari che costituiscono l’organo o il tessuto a cui esse appartengono (ad esempio nel caso di malattie genetiche come la distrofia muscolare o l’osteogenesi imperfetta) Un’altra tecnica per ottenere cellule staminali, attualmente in fase di sperimentazione, è la nuclear transfer (clonazione) che consiste nel trasferimento del nucleo di una cellula somatica nel citoplasma di un oocito enucleato: ne deriva una struttura in grado di fornire cellule staminali embrionali. In questo modo il genoma può essere riprogrammato dal citoplasma dell’oocito rendendo la cellula indifferenziata (riprogrammazione epigenetica). Concetti chiave La cellula staminale è indifferenziata e si autorinnova. Per ottenere i vari tipi di tessuti e organi è necessario utilizzare cellule staminali embrionali che sono pluripotenti . Le cellule staminati postnatali, che sono multi- o unipotenti, possono essere utilizzate per sostituire cellule o tessuti dell’organo o del tessuto di cui fanno parte. Esiste un problema bioetico per l’uso delle staminali embrionali. La nuclear transfer è una tecnica di clonazione, tuttora in fase di sperimentazione, che dà luogo alla formazione di un embrione da cui possono essere estratte e poi coltivate in vitro cellule staminali. Con la nuclear transfer il genoma può essere riprogrammato dal citoplasma dell’oocito rendendo la cellula indifferenziata (riprogrammazione epigenetica). Parole chiave Medicina rigenerativa. Cellule staminali embrionali. Totipotenza, pluripotenza, multipotenza e unipotenza. Nuclear transfer. Riprogrammazione del genoma. Riprogrammazione epigenetica. Leggibilità ** Livello scolare Triennio scuola media superiore Possibile uso didattico : Approfondimenti di genetica. Educazione alla salute: uso delle cellule staminali nella cura di alcune malattie (diabete, malattie degenerative) Letture proposte: M.F.Clarke e M.W. Becker, Il lato oscuro delle cellule staminali , Le Scienze, settembre, 2006