Cosa sono le cellule staminali?

Il termine "cellule staminali" è diventato parte del lessico mainstream, probabilmente per essere ascoltato in conversazioni ovunque, da una partita di baseball ai cocktail. Ma cosa sono esattamente queste cellule?

Insieme a frasi come "è solo immorale" o "le cellule staminali potrebbero essere la cura definitiva", si potrebbero facilmente inserire alcune curiosità tecniche su queste cellule microscopiche, ma significative.

Le cellule staminali sono considerate le cellule "motore" della rigenerazione in quanto si rinnovano da sole e sono in grado di duplicarsi, o clonarsi, se stesse. Queste cellule speciali sono utilizzate nel campo in rapida crescita della medicina rigenerativa per arrestare o addirittura invertire le malattie croniche. La medicina rigenerativa cerca di riparare o sostituire tessuti o organi che sono stati danneggiati da traumi, malattie o difetti congeniti, secondo il McGowan Institute for Regenerative Medicine presso l'Università di Pittsburgh.

Esistono tre tipi di cellule staminali: embrionale, cordone ombelicale (noto anche come mesenchimale o MSC) e cellule staminali adulte. Le cellule staminali embrionali sono considerate pluripotenti, nel senso che possono dare origine a tutti i tipi di cellule che compongono il corpo umano. Le cellule staminali del cordone ombelicale e adulte sono multipotenti, il che significa che sono in grado di svilupparsi in più di un tipo di cellula, ma sono più limitate delle cellule pluripotenti, secondo NYSTEM (New York Stem Cell Science).

Negli Stati Uniti, le cellule staminali del cordone ombelicale e adulte sono le uniche utilizzate nelle procedure mediche rigenerative. A causa di controversie etiche, le cellule staminali embrionali non vengono utilizzate nella pratica clinica ma possono essere utilizzate per scopi di ricerca. [Come funziona la clonazione delle cellule staminali (infografica)]

Cellule staminali adulte

Le cellule staminali adulte, che possono essere prelevate dal midollo osseo, dal sangue o dal grasso, sono per lo più libere da controversie etiche, ma hanno un potenziale limitato. Invecchiando, non solo le nostre cellule staminali perdono funzionalità, ma ne abbiamo molte meno. I ricercatori stimano che i neonati abbiano 40 volte più cellule staminali nel midollo osseo rispetto a un bambino di 50 anni, secondo uno studio del 2009 sul Journal of Pathology. Inoltre, le cellule staminali adulte possono essere soggette ad anomalie del DNA causate dalla luce solare, tossine ed errori associati alla creazione di più copie di DNA nel corso della vita, secondo il National Institutes of Health (NIH).

Cellule staminali del cordone ombelicale

Le cellule staminali del cordone ombelicale possono essere raccolte dal cordone ombelicale dopo la nascita con il permesso della madre. Questo tessuto, che in genere viene scartato, può essere donato alla scienza per essere utilizzato nella ricerca o in medicina, o collocato in una banca del cavo nel caso in cui la madre o il bambino possano averne bisogno un giorno.

Le cellule staminali del cordone ombelicale sono molto più efficienti nel replicarsi una volta rimosse dal corpo rispetto alle cellule staminali adulte. Ad esempio, se collocata in una capsula di Petri con i nutrienti appropriati, una cellula staminale del cordone ombelicale si moltiplicherà in 1 miliardo di cellule in 30 giorni, mentre una cellula staminale adulta si moltiplicherà solo in circa 200 cellule in 30 giorni, secondo uno studio pubblicato nel 2011 nella rivista Orthopaedics.

I medici utilizzano le cellule staminali del cordone ombelicale per trattare condizioni autoimmuni, come il lupus, l'artrite reumatoide e la sclerosi multipla, nonché infezioni croniche come l'HIV, l'herpes e la malattia di Lyme, secondo AMA.

Cellule staminali embrionali

Le cellule staminali embrionali sono le più promettenti per il trattamento delle malattie, ma un acceso dibattito abbonda sull'etica del loro utilizzo. Le cellule staminali embrionali umane derivano da uova fecondate in vitro (al di fuori del corpo) e sono in qualche modo incontaminate. Queste cellule staminali pluripotenti sono apprezzate per la loro flessibilità di essere in grado di trasformarsi in qualsiasi cellula umana.

Quando le cellule staminali embrionali vengono coltivate in un laboratorio in determinate condizioni per diversi mesi, possono rimanere non specializzate e produrre milioni di cellule staminali indefinitamente. Il lotto di cellule risultante viene indicato come una linea di cellule staminali.

Il NIH ha affermato che esistevano 64 linee di cellule staminali embrionali nell'agosto 2001, quando il presidente Bush ha annunciato la politica federale che descriveva i vincoli sui fondi per la ricerca sulle cellule staminali. Nel marzo 2009, tuttavia, il presidente Obama ha ufficialmente rimosso le restrizioni poste dal presidente Bush sui finanziamenti federali per la ricerca sugli embrioni. Sebbene sia stata contestata, la politica rimane in vigore con rigide linee guida in vigore da NIH.

Cellule staminali pluripotenti indotte

Gli scienziati possono ora riprogrammare le cellule staminali adulte per diventare più simili alle cellule staminali embrionali. Questi sono noti come cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC). Ma poiché le iPSC sono ancora cellule staminali adulte, comportano il rischio di avere anomalie. Sono necessarie molte più ricerche sugli iPSC, ma gli scienziati sperano di usarli nella medicina dei trapianti, secondo il NIH.

Risorse addizionali:

• Nove cose da sapere sui trattamenti con cellule staminali, dalla International Society for Stem Cell Research.
• Ulteriori informazioni sulla donazione di cellule staminali dall'American Cancer Society.
• Maggiori informazioni sul potere delle cellule staminali, dal California Institute for Regenerative Medicine.

Questo articolo è stato aggiornato il 15 aprile 2019 dal collaboratore Traci Pedersen.