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Ricercatori impegnati contro il cancro individuano cellule staminali "cattive"
Un gruppo di ricercatori dellIstituto nazionale per lo studio e la cura dei tumori di Milano ha compiuto una scoperta importante nella ricerca sul carciroma mammario, isolando e facendo espandere in
Un gruppo di ricercatori dell'Istituto nazionale per lo studio e la cura dei tumori di Milano ha compiuto una scoperta importante nella ricerca sul carciroma mammario, isolando e facendo espandere in vitro cellule staminali di tessuto tumorale adulto del seno.
L'esperimento ha permesso l'identificazione di cellule staminali "cattive" responsabili della crescita dei tumori, e che differiscono dai tipi di cellule staminali utilizzate nei trapianti per aiutare il trattamento del linfoma e della leucemia.
Benché alcuni tumori siano curabili, molti costituiscono ancora un condanna a morte nonostante tutti gli sforzi della medicina. Anche se ogni traccia del tumore viene asportata chirurgicamente, nuove cellule tumorali possono generarsi rapidamente prendendo il posto del tumore originale. Alcuni tumori resistono persino a sostanze chimiche tossiche e a intense irradiazioni, armi potenti in grado di uccidere le cellule in rapida riproduzione e sopprimere l'insorgere di altri tumori.
La risposta agli interrogativi circa le difficoltà di trattamento di molti tumori potrebbe trovarsi proprio nelle cellule staminali progenitori tumorali.
Per decenni gli scienziati impegnati nella ricerca sul cancro si sono trovati alle prese con due opposte visioni dei tumori, uno scenario secondo cui tutte le cellule tumorali sarebbero identiche e ugualmente capaci di dividersi e formare nuovi tumori e un altro in cui solo alcune specifiche cellule avrebbero la capacità di dar luogo a nuovi tumori, ossia le cellule staminali progenitori tumorali.
Il concetto di cellule staminali progenitori tumorali esiste fin dagli anni cinquanta, ma per molto tempo gli scienziati non sono stati in grado di effettuare gli esperimenti necessari a provarne l'esistenza separando le cellule staminali progenitori tumorali dalle altre cellule tumorali.
I primi esperimenti riusciti furono condotti servendosi di cellule ematiche. Nel 1997 un gruppo di ricercatori dell'Università di Toronto impiantò in topi cellule tumorali prelevate da pazienti leucemici, arrivando a dimostrare che circa una cellula leucemica umana su un milione aveva la capacità di replicare la malattia.
I ricercatori conclusero che queste cellule rare possono essere considerate cellule staminali progenitori tumorali.
Ogni cellula tumorale possiede sulle membrane superficiali motivi proteici unici, chiamati marcatori, simili alle impronte digitali. Gli scienziati hanno osservato che proteine particolari distinguono sulla superficie queste pericolose cellule capaci di rigenerare l'affezione: le cellule staminali tumorali della leucemia esibiscono una proteina, chiamata CD34, che anche le cellule staminali ematopoietiche sane hanno, contrariamente ad altre cellule. Inoltre, alle cellule staminali tumorali della leucemia umana manca di norma un'altra proteina, la CD38, esibita invece dalla maggior parte delle altre cellule leucemiche.
Nel 2003 un'altra équipe di ricerca della Scuola di medicina dell'Università di Ann Arbour, nel Michigan, guidata dal dottor Muhammad Al-Hajj, ha descritto come una minima frazione delle cellule di tumore mammario umano, compresa fra l'1 e il 2 per cento del tumore, sia in grado di riprodurre tumori nei topi, una volta inoculata. Sempre nel 2003, due gruppi di ricercatori indipendenti sono riusciti a provare che cellule staminali tumorali sono presenti anche nei tumori cerebrali.
Il gruppo italiano dell'Istituto nazionale per lo studio e la cura dei tumori ha segnato una nuova importante tappa arrivando a isolare e, per la prima volta, a far espandere in vitro cellule progenitori di carciroma mammario con proprietà staminali. I risultati della ricerca, condotta da Dario Ponti, Maria Grazia Daidone e Marco Pierotti, sono stati recentemente pubblicati sul Cancer Research Journal.
I ricercatori hanno descritto l'isolamento e lespansione in vitro di cellule staminali/progenitori di carciroma mammario prelevate da tre lesioni al seno e da una linea stabilizzata di tumori al seno. Le colture derivate dal carcinoma mammario comprendevano cellule indifferenziate capaci di autorinnovarsi, numerosi aggregati sferici non aderenti di proliferazione e clonali, nonché differenziazione lungo differenti linee dell'epitelio mammario.
Queste cellule coltivate, identificate dalla presenza di due marcatori sulla loro membrana (CD44 e CD24), presentavano un marcatore cellulare specifico, denominato Oct-4, ed erano in grado di provocare nuovi tumori nei topi anche quando ne venivano inoculate bassissime concentrazioni, ovvero solo 103, contro il milione di cellule necessarie in assenza di una selezione in base a queste caratteristiche.
Colture a lungo termine di cellule tumorali dotate di proprietà staminali possono costituire un modello adatto per lo studio in vitro di cellule staminali/progenitori di cancro, oltre ad essere un valido strumento per la messa a punto di specifici farmaci e trattamenti mirati all'eradicamento della componente staminale del tumore.
La ricerca sulle cellule staminali del cancro promette anche nuove scoperte sui modi di diffusione del cancro, o metastatizzazione. Secondo le teorie convenzionali, la metastasi sarebbe un processo evolutivo in cui un numero ridotto di cellule all'interno di un tumore primario accumulano gradualmente mutazioni genetiche che gli permettono di diffondersi ad altri tessuti e provocarvi altri tumori. Per il nuovo modello alternativo proposto, molte cellule di un tumore primario si diffonderebbero nel corpo, ma un secondo tumore sorgerebbe unicamente qualora una delle rare cellule staminali raggiunga un nuovo sito.
Presso l'Istituto nazionale per lo studio e la cura dei tumori, un nuovo gruppo di ricerca, guidato dal dottor Ponti, è già al lavoro su un altro tipo di cellule staminali allorigine delle neoplasie e di cellule staminali/progenitori presenti nei tumori al polmone.
Per ulteriori informazioni consultare: http://www.istitutotumori.mi.it
Fonte: (18/07/2005)
Pubblicato in Biotecnologie
Tag:
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