Studio rivela che le cellule staminali si rinnovano da sole

Ricercatori del progetto EuroStemCell hanno scoperto che le cellule staminali embrionali sono capaci di autorinnovarsi anche senza i materiali di coltura

Ricercatori del progetto EuroStemCell finanziato dall'UE hanno mostrato per la prima volta che cellule staminali embrionali di topo sono capaci di auto-rinnovarsi senza i materiali naturali di coltura che gli scienziati avevano sinora usato per conservarle e far crescere linee di cellule staminali. Questa scoperta, che è stata recentemente pubblicata sulla rivista Nature, contraddice le opinioni precedenti e potrebbe avere significative implicazioni per la ricerca sulle cellule staminali.

Le cellule staminali embrionali di topo sono derivate e fatte crescere usando varie combinazioni di materiali di coltura come cellule nutrici, mezzi condizionati, ormoni o estratti del siero. In precedenza si riteneva che questi materiali fornissero i segnali e le istruzioni alle cellule staminali per mantenere il loro stato "vuoto" indifferenziato. Si riteneva che senza questi materiali le cellule staminali si sarebbero specializzate e sarebbero diventate il tipo di cellula che erano destinate a diventare.

Le cellule hanno ancora bisogno di essere fatte crescere in una coltura che fornisce gli zuccheri e le proteine necessarie per sopravvivere. Tuttavia, i ricercatori sono riusciti a mostrare che le cellule staminali embrionali producono le proprie molecole per la trasduzione del segnale e che questi segnali sono la principale forza motrice della differenziazione.

I ricercatori hanno scoperto che quando una delle molecole di trasduzione del segnale della cellula, FGF (fattore di crescita dei fibroblasti) 4, viene eliminata o bloccata, le cellule possono rimanere nel loro stato di indifferenziazione indefinitamente. Questo è stato dimostrato applicando piccole molecole in grado di bloccare l'azione del FGF4.

"Il fatto che le cellule ES [staminali embrionali] si possano auto-riprodurre senza istruzioni esterne implica che esse sono intrinsecamente programmate per auto-rinnovarsi. Le nuove condizioni di coltura ci aiuteranno a comprendere la natura dello stato pluripotente e come questo possa essere manipolato per produrre cellule specializzate in laboratorio," ha spiegato Jason Wray del Wellcome Trust Centre per la ricerca sulle cellule staminali, uno degli autori dello studio.

Si prevede che la ricerca si dimostri utile per la derivazione di cellule staminali embrionali da altri animali.

"Riteniamo che il processo che abbiamo scoperto nei topi possa facilitare la derivazione, mai realizzata prima, di cellule staminali embrionali da altre specie come maiali, mucche o altri grandi animali," ha detto Qi-Long Ying, autore principale dello studio e ora ricercatore nel campo della biologia e della neurobiologia presso la University of Southern California (USC). "Se, ad esempio, è possibile la derivazione di cellule staminali embrionali dalle mucche, allora forse nel futuro le mucche potranno essere in grado di produrre latte contenente farmaci."

Una migliore comprensione di ciò che controlla la differenziazione nelle cellule staminali embrionali nel topo dovrebbe anche permettere di replicare sulle cellule umane questo lavoro finora svolto soltanto sulle cellule staminali embrionali del topo.

"Lo scorso anno è stato dimostrato che le cellule "ES" umane formate sono più simili a un tipo di cellule staminali del topo (le "Epi-stem cells"), che corrispondono ad una fase successiva dello sviluppo. Abbiamo ragione di credere che ciò che abbiamo osservato nei topi si possa trasferire ad altri mammiferi e che le nuove condizioni delle colture che abbiamo creato ci permetteranno di trasferire la nostra esperienza e le nostre tecniche dai modelli animali all'uomo," ha spiegato Wray.

Si prevede che la scoperta avrà importanti implicazioni per la produzione su larga scala di cellule specializzate, come quelle cerebrali, del muscolo cardiaco e cellule produttrici di insulina, per futuri usi terapeutici.

Fonte: (13/06/2008)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: FGF4, EuroStemCell, staminali embrionali, staminali, Europa

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