Quando una cellula staminale
(emopoietica)
impazzisce
Alessandro M. Vannucchi
Laboratorio Congiunto MMPC
Università degli Studi e Azienda Ospedaliero-Universitaria Careggi
Firenze
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
In una goccia di sangue…..
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
In una goccia di sangue…..
Monocita
Linfocita
Piastrina
Globuli
Rossi
Granulocita
Neutrofilo
Firenze, 13 marzo 2015
Granulocita
Eosinofilo
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
La cellula staminale emopoietica
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
La cellula staminale emopoietica
E’ una cellula rara:
• <1% delle cellule del midollo osseo
• 0.05% nel sangue periferico
• 0.3-0.5% nel sangue cordonale
E’ una cellula che passa
inosservata..
... ma ha grande
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
potenzialità:
è multipotente
La cellula staminale emopoietica:
a capo di una gerarchia
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Mantenersi “staminale” è un compito
arduo…
Cellula
staminale
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Mantenersi “staminale” è un compito
arduo…
Cellula
staminale
o
Cellula
matura
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
…per questo conviene stare fuori
dai giochi..
Progenitori
C. S.
Quiescenza
Morte
cellulare
Espansione
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
…e fare lavorare gli altri
(i “progenitori”)..
Firenze, 15 marzo 2013
Il lungo e affascinate viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
…e fare lavorare gli altri
(i “progenitori”)..
• 210 miliardi di globuli rossi / giorno
•
6 miliardi di globuli bianchi / giorno
• 100 miliardi di piastrine / giorno
Firenze, 15 marzo 2013
Il lungo e affascinate viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
…meno faccio, meno sbaglio *
Progenitori
Cellule
mature
*: vale solo per la cellula staminale, non per l’essere umano !
Firenze, 15 marzo 2013
Il lungo e affascinate viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Lo sbaglio= errori del DNA
Normale
A
T
C
G
Normale
Normale
Mutazione
le colpe dei padri (e delle madri) ricadono sui figli
Firenze, 15 marzo 2013
Il lungo e affascinate viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Quando una cellula staminale
emopoietica sbaglia..
2% dei tumori
blasti leucemici
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
..tutto il sistema emopoietico
impazzisce..
2% dei tumori
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
…il blasto leucemico è una cellula
staminale impazzita.
2% dei tumori
blasti leucemici
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Come far rinsavire una cellula
staminale impazzita?
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Come far rinsavire una cellula
staminale impazzita?
"chemioterapia"
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Come far rinsavire una cellula
staminale impazzita?
"chemioterapia"
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Come far rinsavire una cellula
staminale impazzita?
"terapia mirata"
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Come far rinsavire una cellula
staminale impazzita?
"terapia mirata"
Firenze, 13 marzo 2015
ha molti "se" e "ma" ..
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Come far rinsavire una cellula
staminale impazzita?
"terapia mirata"
Firenze, 13 marzo 2015
ha molti "se" e "ma" :
• .. presuppone la conoscenza dei
meccanismi di malattia
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Come far rinsavire una cellula
staminale impazzita?
"terapia mirata"
Firenze, 13 marzo 2015
ha molti "se" e "ma" :
• .. presuppone la conoscenza dei
meccanismi di malattia
• .. presuppone lo sviluppo di
farmaci specifici
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Come far rinsavire una cellula
staminale impazzita?
"terapia mirata"
Firenze, 13 marzo 2015
ha molti "se" e "ma" :
• .. presuppone la conoscenza dei
meccanismi di malattia
• .. presuppone lo sviluppo di
farmaci specifici
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Esempio: la leucemia mieloide cronica
(LMC)
John H. Bennett
(1845)
Conan Doyle
(1882)
Firenze, 15 marzo 2013
Il lungo e affascinate viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Esempio: la leucemia mieloide cronica
(LMC)
J. Rowley
(1973)
John H. Bennett
(1845)
Conan Doyle
(1882)
Firenze, 15 marzo 2013
P.C. Nowell, D.A. Hungerford
(1960)
Cromosoma Philadelphia
Il lungo e affascinate viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Esempio: LMC
scoperta la causa, trovato il rimedio
Imati
nibImatinib
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Esempio: LMC
scoperta la causa, trovato il rimedio
Imati
nib
Imatinib
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Imatinib ha cambiato la sopravvivenza
delle persone con LMC
Firenze, 15 marzo 2013
Il lungo e affascinate viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Come far rinsavire una cellula
staminale impazzita?
"terapia sostitutiva"
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Come far rinsavire una cellula
staminale impazzita?
"terapia sostitutiva"
Firenze, 13 marzo 2015
trapianto di cellule staminali
emopoietiche
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Trapianto di cellule staminali:
i protagonisti
Firenze, 15 marzo 2013
Il lungo e affascinate viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Trapianto di cellule staminali:
i donatori sono persone uniche
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Trapianto di cellule staminali:
i donatori sono persone uniche
• Tra fratelli, la possibilità di essere
identici è del 25%
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Trapianto di cellule staminali:
i donatori sono persone uniche
• Ci sono oltre 25 milioni di
potenziali donatori al mondo
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Trapianto di cellule staminali:
i donatori sono persone uniche
• Ci sono oltre 630.000 unità di
sangue ombelicale al mondo
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Ciò che rende unico il rapporto
tra donatore e ricevente
Il sistema HLA:
• Tutte le cellule nucleate
dell’organismo esprimono specifiche
proteine di membrana che rendono
ragione dell’unicità personale..
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Ciò che rende unico il rapporto
tra donatore e ricevente
Il sistema HLA:
• Tutte le cellule nucleate
dell’organismo esprimono specifiche
proteine di membrana che rendono
ragione dell’unicità personale..
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Ciò che rende unico il rapporto
tra donatore e ricevente
Il sistema HLA:
• Tutte le cellule nucleate
dell’organismo esprimono specifiche
proteine di membrana che rendono
ragione dell’unicità personale..
• ..esse vengono ereditate 50:50 dal
padre e dalla madre..
• ..e devono essere identiche tra
donatore e ricevente
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Fa male donare?
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Fa male donare?
Donazione di
cellule staminali
da midollo
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Fa male donare?
Donazione di
cellule staminali
da midollo
Donazione di
cellule staminali
da sangue
periferico
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Fa male donare?
Donazione di
cellule staminali
da midollo
Donazione di
cellule staminali
da sangue
periferico
Firenze, 13 marzo 2015
Posso far conto sulla
cellula staminale:
la sua capacità di
automantenimento
garantisce che, dopo,
tutto tornerà come prima
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Fa male donare?
Donazione di
cellule staminali
da midollo
Donazione di
cellule staminali
da sangue
periferico
Donazione di
cellule staminali
dal cordone
ombelicale
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Trapianto di cellule staminali:
le finalità
• Ha lo scopo di sostituire la cellula staminale
“impazzita” del ricevente con una sana del
donatore
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Trapianto di cellule staminali:
le finalità
• Ha lo scopo di sostituire la cellula staminale
“impazzita” del ricevente con una sana del
donatore
• Per fare questo, è necessario distruggere
completamente il sistema emopoietico del
ricevente..
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Trapianto di cellule staminali:
le finalità
• Ha lo scopo di sostituire la cellula staminale
“impazzita” del ricevente con una sana del
donatore
• Per fare questo, è necessario distruggere
completamente il sistema emopoietico del
ricevente..
• ..ottenendo contemporaneamente l’eliminazione
dell’ “ultima” cellula staminale leucemica..
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
…e permettendo alla cellula staminale
del donatore di divenire l’unica e sola
La chimera:
un sistema emopoietico nuovo in un
organismo “estraneo”
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Le cellule staminali trapiantate:
guardiane contro la malattia..
Effetto del
trapianto
contro la
leucemia
blasti leucemici
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
..ma (talora) anche causa di gravi
danni
o
Firenze, 13 marzo 2015
Il lungo e affascinante viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
Effetto del
trapianto
contro il
ricevente
Malattia
trapianto
contro ospite
Vale bene un Nobel
Donall Thomas and Joseph Murray, Nobel Prize, 1990
Firenze, 15 marzo 2013
Il lungo e affascinate viaggio della ricerca
sulle cellule staminali
