A Modena la terapia che punta sulle staminali da tessuto adiposo

Vera Lanza, N. 11 novembre 2010

Utilizzare cellule staminali prelevate dal tessuto adiposo e modificarle in modo da renderle capaci di trasportare una molecola antitumorale, la Tumor Necrosis Factor-Related Apoptosis-Inducing Ligand (TRAIL) in grado di uccidere selettivamente le cellule tumorali.
Questo rivoluzionario studio è il primo esempio al mondo di terapia antitumorale basata su cellule staminali derivanti da tessuto adiposo. Portato avanti portato avanti dall'équipe di ricercatori guidata dal professor Massimo Dominici, oncologo della Struttura Complessa di Oncologia dell'Azienda Ospedaliero-Universitaria Policlinico di Modena, diretta dal professor Pier Franco Conte (pubblicato dalla rivista americana "Cancer Research") è iniziato nel 2005 ed è giunto alla fase della sperimentazione su animali.
«Da tempo le cellule staminali mesenchimali isolate da midollo osseo hanno suscitato notevole interesse in diversi ambiti della clinica - spiega il professor Massimo Dominici, ricercatore universitario della Divisione di Oncologia del Policlinico - a partire dalla rigenerazione tissutale fino ai più innovativi approcci di terapia contro il cancro. Tuttavia, la novità introdotta dal nostro studio è rappresentata dall’uso di una sorgente alternativa di cellule staminali, rappresentata dal tessuto adiposo. Per la prima volta - commenta Dominici - le staminali isolate da tessuto adiposo, grazie alla collaborazione con il gruppo del professor Giorgio De Santis, si sono dimostrate idonee ed efficaci nel trasportare una sostanza in grado di indurre una selettiva morte delle cellule tumorali». Sulla base degli studi pubblicati fino a oggi, prosegue Dominici, «possiamo affermare che il nostro approccio rappresenta il primo esempio al mondo di terapia antitumorale basata su cellule staminali derivanti da tessuto adiposo. Queste cellule geneticamente modificate per produrre una molecola anti-tumorale (TRAIL - Tumor Necrosis Factor-Related Apoptosis-Inducing Ligand) sono in grado di uccidere in maniera selettiva le cellule cancerose». Gli studi del Policlinico di Modena hanno ora permesso di raggiungere importanti ed incoraggianti risultati in modelli pre-clinici condotti anche su cellule primarie di tumore. Nello studio i ricercatori hanno testato l'efficacia delle staminali modificate in laboratorio su diversi tipi di tumore caratterizzati da prognosi infausta quali: tumore del colon, pancreas e cervice uterina. Gli studi condotti hanno rivelato una significativa efficacia dell'approccio proposto anche in modelli animali. Lo studio ha inoltre dimostrato la possibilità di associare alla terapia cellulare proposta, un più classico agente chemioterapico per ottenere un consistente effetto anche contro il tumore del seno. Inoltre, lo studio ha dimostrato la capacità di queste cellule staminali di indurre apoptosi anche in cellule primarie di tumore al polmone aprendo così un promettente e incoraggiante scenario nel trattamento del più letale e frequente tumore. «Questo studio - sottolinea Dominici - rappresenta un iniziale ma importante traguardo poichè consente di creare a livello nazionale e in particolare a Modena un nuovo modo per curare il cancro. Ora l'obiettivo è raggiungere il letto del paziente mediante studi clinici di fase I e il recente finanziamento del ministero della Salute contribuirà al raggiungimento dello scopo». Infatti, il proseguo dello studio sarà possibile grazie al progetto triennale Cellule staminali mesenchimali e cancro: verso applicazioni terapeutiche più sicure ("Mesenchymal stem cells and cancer: toward safer cell-based therapeutic applications") che ha recentemente ottenuto un finanziamento dal ministero della Salute nell'ambito di un bando per giovani ricercatori, accordato al professor Dominici. Lo studio ora proseguirà ancora in fase pre-clinica per circa un anno in modo tale da ottenere ulteriori dati che consentiranno di partire in sicurezza con il percorso autorizzativo e la produzione cellulare a scopo clinico. Il trasferimento di questo nuovo approccio di terapia cellulare nell'uomo è atteso in meno di due anni. «Il vantaggio della tecnica messa appunto dall'équipe del Policlinico - ha spiegato il professor Pier Franco Conte, direttore della Struttura Complessa di Oncologia - è legato alla possibilità di ottenere cellule staminali dallo stesso paziente con tumore, in cui generalmente le cellule staminali ottenibili dal midollo osseo possono essere danneggiate da precedenti chemioterapie. In pratica, viene fatto un piccolo prelievo di grasso ed il materiale ottenuto viene portato in laboratorio dove viene processato al fine di isolare cellule staminali che poi vengono ad essere modificate con complesse tecniche di ingegneria genica. Una volta “armate” per la produzione di TRAIL vengono quindi utilizzate contro i tumori». Gli studi sulle cellule mesenchimali del prof. Dominici sono stati finanziati una prima volta nel 2006 e poi nel 2008 dal Ministero dell’Università e della Ricerca mediante i Progetti di Ricerca di Interessa Nazionale (PRIN). Hanno ricevuto anche importanti contributi dalla Regione Emilia Romagna (Programma Centro Riferimento Trapianti), dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Modena e dall’Associazione ASEOP.

Le cellule staminali: cosa sono
Sono cellule il cui destino non è ancora "deciso". Possono originare vari tipi di cellule diverse, attraverso un processo denominato "differenziamento". Sono cellule “non specializzate” nel senso che non hanno ancora una funzione ben precisa all'interno dell'organismo stesso. Le staminali possono riprodursi in maniera pressoché illimitata, dando vita contemporaneamente ad altre cellule staminali e a cellule precursori di una progenie cellulare destinata a differenziarsi e a dar vita a tessuti e organi, come i muscoli, il cuore, il fegato, le ossa, ecc. Le staminali possono essere totipotenti, quando danno luogo a tutti i tessuti, pluripotenti (o multipotenti), quando possono generarne solo alcuni e unipotenti quando danno vita solo ad un tipo di cellula.

I diversi tipi - differenza tra cellule staminali fetali, embrionali, cordonali e adulte
Le cellule staminali fetali sono quelle che costituiscono il feto. Dal punto di vista biologico, non si hanno ancora conoscenze definitive, ma dagli studi disponibili è emerso che hanno caratteristiche intermedie tra quelle embrionali e quelle adulte. Queste cellule vengono ottenute da feti abortiti spontaneamente o da interruzioni di gravidanza. Tendenzialmente sono pluripotenti e deputate all'accrescimento peri-natale dei tessuti. A seconda della zona da cui sono state prelevate possono dare origine solo a determinati tipi di cellule.
Le cellule staminali adulte provvedono al mantenimento dei tessuti e alla loro eventuale riparazione, ma le loro capacità non sono illimitate e quando vengono a mancare inevitabilmente i tessuti e gli organi tendono a decadere. Da recenti studi sembra che abbiano una particolare plasticità, mentre un tempo si credeva che le staminali adulte fossero in grado di differenziarsi solo nei tessuti ospitanti. Per quanto riguarda l'uso terapeutico vi sono ancora delle difficoltà nella crescita e nella coltivazione in vitro e pertanto sono necessari ulteriori studi e sperimentazioni.
Le cellule staminali embrionali si trovano nella regione interna dell'embrione prima che si sia "attaccato" alla parete dell'utero. Si tratta di cellule totipotenti, con alte capacità di proliferazione e grazie a queste caratteristiche sono particolarmente ambite per uso terapeutico contro molte patologie umane. Possono essere isolate, estratte e coltivate in vitro, con il risultato che, a partire da poche decine di cellule, si possono ottenere linee di centinaia di milioni di staminali intatte. L'estrazione di queste cellule richiede la soppressione dell'embrione, che non supera mai i 14 giorni dalla sua fecondazione. La possibilità di controllare lo spettacolare potere delle cellule staminali embrionali, allo scopo di curare vari tipi di malattie, entusiasma gli studiosi. Per esempio, il morbo di Parkinson e l'Alzheimer sono il risultato di lesioni in gruppi determinati di cellule cerebrali. Con la realizzazione di un trapianto di cellule staminali derivate da un embrione alla parte del cervello colpita, gli scienziati sperano di sostituire la parte di tessuto cerebrale danneggiata. In un futuro prossimo, la ricerca sulle cellule staminali potrà rivoluzionare il modo di curare tante altre "malattie mortali" come l'ictus, il diabete, le malattie cardiache e, addirittura, le paralisi. Gli atteggiamenti verso l'uso di cellule staminali a fini di ricerca o di cure mediche variano da un paese all'altro. E in molti paesi non esistono ancora leggi esplicite atte a disciplinare la ricerca sulle cellule staminali umane. Mentre si parla spesso delle cellule staminali embrionali, meno diffusa è la conoscenza delle cellule staminali ottenute dal sangue del cordone ombelicale, e ancor meno delle cellule staminali amniotiche che hanno le stesse caratteristiche di quelle embrionali ma non distruggono nessun embrione.  
Con le cellule staminali presenti nel sangue del cordone ombelicale molti sperano di poter creare delle banche apposite di cellule autologhe (proprie) per ogni neonato al momento della nascita; in Italia per ora è vietata l'istituzione di banche presso strutture sanitarie private anche accreditate. Per quanto riguarda l'uso autologo, è previsto solo previa autorizzazione da parte delle regioni e non comporta alcun onere a carico del donatore. Ma le loro applicazioni possibili sono ancora ristrette, sembra infatti che siano in grado di produrre solamente cellule del sangue, che comunque sono un valido aiuto nel caso di malattie ematologiche, come le anemie o alcuni tipi di cancro.
Le cellule staminali amniotiche possono essere ottenute dal campione residuo prelevato per l'effettuazione dell'esame di diagnosi prenatale facoltativa, la cosiddetta “amniocentesi”. Dal residuo del liquido non utilizzato per l'esame diagnostico si ricavano cellule staminali multipotenti e di grande vitalità, in grado di moltiplicarsi centinaia di volte e capaci di differenziarsi in vari tessuti adulti. Rispetto alle embrionali, le staminali amniotiche non hanno suscitato problemi etici e - elemento fondamentale dal punto di vista medico - possono essere utilizzate ad uso autologo, cioè  direttamente sull'individuo stesso. Questo fatto - che non è attuabile con quelle embrionali, poiché l'embrione da cui originano è stato distrutto - permette una assoluta compatibilità con il "proprietario", senza alcun problema di rigetto. Il rigetto si può evitare anche con le cellule staminali adulte, ma queste ultime sono più "anziane", meno dinamiche rispetto a quelle embrionali, fetali o amniotiche. Numerosi istituzioni universitarie e centri di ricerca nel mondo sono impegnati a studiare le cellule amniotiche, la cui scoperta è molto recente e le cui potenzialità sono tuttora oggetto di continue scoperte. Con le cellule staminali prelevate dal liquido amniotico, e non direttamente dall'embrione, vengono, dunque, superati alcuni dei dubbi etici che possono insorgere intorno all'utilizzo di questo materiale biologico. Le cellule staminali sono, com'è noto, capaci di trasformarsi in qualsiasi tessuto del corpo umano: il loro prelievo dall'embrione è una pratica vietata dalla legge italiana, mentre viene incentivata la donazione del cordone ombelicale, da cui tale cellule possono essere estratte.

Staminali: negli usa via a primi test su pazienti ciechi e paralizzati
Questa notizia arriva dagli Stati Uniti, dove per la prima volta saranno effettuati test sull'uomo sull'efficacia delle cellule staminali embrionali. Ricercatori della Geron Corp in California si apprestano ad iniettare staminali in pazienti affetti da forme progressive di cecità e in altri parzialmente paralizzati con danni devastanti al midollo spinale. «Siamo molto ottimisti», ha dichiarato al Washington Post Thomas B. Okarma, presidente della Geron, che dopo anni di attesa ha ricevuto a luglio il via libera ad effettuare test su esseri umani dalla Fda su pazienti parzialmente paralizzati. «Se avremo ragione rivoluzioneremo le terapie di molte malattie croniche», ha aggiunto Okarma. Ma non tutti, tra i sostenitori della ricerca sulle staminali, condividono il suo entusiamo. «Abbiamo disperatamente bisogno di sapere come queste cellule si comporteranno negli umani», ha osservato John Gearhart, un pionere delle staminali dell'Università della Pennsylvania. Gearhart, dunque, non nasconde i possibili rischi.

Staminali: in italia fondi del Ministero per ricerca rigenerazione ossea
Un finanziamento di 140.000 euro in 3 anni per uno studio sulle staminali volto alla cura delle malattie congenite ed acquisite dello scheletro. L'Azienda Ospedaliero-Universitaria di Modena si conferma motore della ricerca oncologica in Emilia Romagna: un programma scientifico diretto da Massimo Dominici - ricercatore in Oncologia Medica della Struttura Complessa di Oncologia, diretta da Pierfranco Conte - si è, infatti, classificato sui 145 presentati per il "Programma per la Ricerca Sanitaria 2008: Cellule staminali" al Ministero del Lavoro, della Salute e delle Politiche Sociali. Il progetto denominato "Exploring innovative strategies to Enhance bone rigeneration based on novel mesenchymal stromal/stem cells" ovvero "Alla ricerca di innovative strategie per la ricostruzione ossea con nuovi sottotipi di cellule staminali" si propone di introdurre modelli pre-clinici e poi clinici per la cura di patologie dell'osso acute e croniche. La ricerca andrà a valutare il potere che alcuni sottotipi di cellule staminali adulte hanno nel rigenerare l'osso negli adulti e nei bambini.
Questi studi, iniziati anni fa, consentiranno la cura di gravissime malattie dello scheletro quali l'osteogenesi imperfetta severa, caratterizzata da letali fratture ossee, le metastasi all'osso in corso di tumori e le complicanze ossee della chemioterapia. Sebbene l'incidenza dell'osteogenesi imperfetta severa non sia elevata, essa rappresenta una patologia mortale in giovane età.

Buone notizie dalle staminali: cellule adulte “istruite” riparano i danni dell'infarto
Se adeguatamente “istruite”, le cellule staminali adulte possono riparare i danni provocati al cuore dagli infarti. Lo afferma uno studio pubblicato sul Journal of the American College of Cardiology, secondo cui questa tecnica è sicura e può essere testata sull'uomo.
Le staminali adulte isolate dai pazienti normalmente hanno una limitata capacità di riparare il cuore. I ricercatori della Mayo Clinic di Rochester, nel Minnesota, hanno sviluppato però un cocktail di fattori di crescita cardiaci che riescono a “programmare” le staminali ottenute dal midollo osseo dei pazienti. Applicate a un modello animale queste cellule hanno mostrato una grande capacità di riparare i tessuti cardiaci senza nessun effetto collaterale. Nello specifico, i ricercatori hanno trovato che il tessuto cardiaco danneggiato guariva più efficacemente, grazie all'apporto delle staminali, e le cicatrici lasciate dall'infarto erano scomparse dopo qualche mese dal trattamento.

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