Università Bicocca, Milano
17 Marzo, 2017
Cellule staminali e terapia
genica delle malattie del sangue
Giuliana Ferrari
Laboratorio di Trasferimento Genico in Cellule Staminali
Istituto San Raffaele Telethon per la Terapia Genica
Università Vita-Salute San Raffaele
Ospedale San Raffaele, Milano
Le cellule staminali del sangue
Si trovano all’interno Progenitore
del midollo osseo eLinfocita
sonoT le
linfoide
cellule madri di tutte le
cellule che si trovano in
circolo nel sangue
Linfocita B
Cellula staminale
Globulo rosso
Megacariocita
Midollo osseo
Progenitore
mieloide
Macrofago
SANGUE
Cellula NK
Le cellule staminali del sangue
Le cellule staminali sono capaci anche di
rigenerarsi: replicano e danno origine ad altre
cellule staminali
Le cellule staminali e le cellule del sangue
che da esse derivano formano il
SISTEMA EMATOPOIETICO
Cellule staminali
cellule più mature
Le cellule staminali ematopoietiche si trovano
all’interno del midollo osseo a stretto contatto
con altre cellule e con i vasi sanguigni
Nature 505, 327, 2014
La cellula staminale all’interno del midollo osseo
trova la sua “nicchia”
Le cellule che compongono la nicchia aiutano la
cellula staminale a mantenersi tale e regolano la
sua funzione
Quali sono
le fonti di cellule staminali
ematopoietiche nell’uomo?
Le fonti di cellule staminali
ematopoietiche
Midollo osseo
Cellule staminali
circolanti nel sangue*
Sangue del cordone
ombelicale
Raccolta delle cellule staminali
dal midollo osseo
Dal midollo osseo al circolo sanguigno:
uso di farmaci che provocano l’uscita dal midollo osseo
farmaco che “mobilizza”
le cellule dal midollo osseo
Midollo
osseo
Cellula
Staminale
Ematopoietica
Raccolta di cellule staminali dal sangue
Il prelievo dura circa 2-3 ore
Vengono separate le
cellule staminali
Sangue
prelevato
Sangue e cellule
non staminali
reinfuse
In quale modo posso studiare le cellule
staminali del sangue?
Test in vitro
Cellula
staminale
Test in vivo
Posso crescere le cellule del sangue in provetta
Posso guardarle al microscopio
Quali sono le malattie che
colpiscono il sistema
ematopoietico?
Quali sono le malattie che
colpiscono il sistema
ematopoietico?
1) I tumori del sangue
2) Le malattie genetiche del
sistema ematopoietico
Posso usare le cellule staminali
per curare le malattie del sangue?
E come?
1) SI
2) Con il trapianto di midollo
osseo
Il midollo di un DONATORE SANO
può curare un paziente malato di leucemia
E nel caso delle malattie genetiche
del sistema ematopoietico?
Quali sono le cure?
1) Il trapianto di midollo osseo da
donatore sano
2) La terapia genica
Perché non sempre c’è la
possibilità di trovare un donatore
compatibile, cioè adeguato
E per la terapia genica non c’è
bisogno di un donatore, perché è
un trapianto “autologo”
La terapia genica per le malattie
genetiche del sistema
ematopoietico
Quale è la causa di una malattia
genetica?
Una mutazione nel DNA
Le malattie ereditarie o genetiche
come si trasmettono?
Il portatore sano ha una
copia del gene (allele)
mutata e l’altra sana
Da 2 genitori portatori
sani potrebbe nascere
un figlio malato con una
probabilità del 25%
Un esempio di malattia genetica
del sangue
La talassemia o
Anemia mediterranea
La talassemia o
Anemia mediterranea
Che cos’è?
Difetto nell’emoglobina
La proteina che riempie i globuli
rossi e trasporta l’ossigeno nel
corpo
La talassemia richiede trasfusioni
continue per tutta la vita
Globuli rossi
abnormali
La terapia genica per curare
la talassemia
La terapia genica
L’uso dei geni per curare
Si basa sulle tecniche di
biologia molecolare e di
ingegneria genetica
La terapia genica
Con la terapia genica
aggiungo una copia corretta
del gene all’interno della
cellula malata
La terapia genica
Quale “veicolo” uso per
trasferire i geni all’interno delle
cellule?
Un virus è il migliore vettore per
trasportare DNA nelle cellule
Per la terapia genica utilizziamo virus
“addomesticati”, cioè resi innocui
VIRUS
i migliori sistemi per trasferire i geni
gene della beta-globina
dal genoma umano
La terapia genica usa un virus per trasportare i
geni corretti all’interno delle cellule malate
La terapia genica
è un trapianto di cellule staminali
geneticamente corrette
4
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La terapia genica è efficace nell’uomo?
La terapia genica ha già curato
oggi bambini affetti da malattie
letali come:
• ADA-SCID
• Leucodistrofia metacromatica
• Adrenoleucodistrofia
• Sindrome di Wiskott Aldrich
La terapia genica per ADA SCID è
diventato un “farmaco” nel 2016:
si chiama STRIMVELIS
Grazie!
