Il vincitore del Premio Nobel per la Medicina del 2012 è stato il dottor Shinya Yamanaka. L'attribuzione del prestigioso riconoscimento si deve alla scoperta che cellule somatiche adulte possono essere riprogrammate in cellule pluripotenti, cioè cellule non specializzate dotate della capacità di trasformarsi in diversi altri tipi di cellule.
Attraverso l'introduzione dei geni di quattro fattori in grado di attivare e disattivare il genoma, il dottor Yamanaka ha indotto le cellule cutanee di un topo adulto a divenire simili a cellule staminali embrionali, che ha chiamato 'cellule staminali pluripotenti indotte (iPS)'. Le iPSCs sono state prodotte per la prima volta nel 2006 a partire da cellule di topo, e nel 2007 da cellule umane.
Questa tecnica iPS rappresenta una base completamente nuova per l’esecuzione di studi di fondamentale importanza per la biologia dello sviluppo. Infatti le cellule iPS, essendo prelevabili direttamente dal paziente affetto da una specifica malattia, permettono di abbandonare i modelli animali. Esse contengono l’intero set di geni che ha determinato la malattia e possono rappresentare un modello pressoché perfetto per studiare lo sviluppo delle condizioni morbose e per testare nuovi farmaci o trattamenti di altro tipo.
Al momento della scoperta delle cellule iPS è stato anche ipotizzato che da queste si potessero produrre cellule differenziate per sostituzioni o integrazioni cellulari personalizzate. Al momento questa ipotesi non può essere confermata poiché l’immunogenicità di queste cellule non è stata ancora esaminata attentamente, soprattutto rispetto ai neuroni.
Nell’ultimo numero del Journal of Clinical Investigation sono stati pubblicati i risultati di un interessante studio di Takuya Hayashi, Shohei Wakao e collaboratori in cui si mostra che neuroni A9 dopaminergici, indotti da cellule staminali mesenchimali autologhe, hanno attecchito nel corpo striato del sistema nervoso centrale di macachi affetti da morbo di Parkinson e determinato un significativo recupero delle capacità motorie senza comparsa di fenomeni di rigetto o di trasformazione neoplastica.
Questi risultati incoraggianti riferiti a Cellule Staminali Embrionali (ESC) non sono immediatamente trasferibili alle iPSC. I due tipi staminali mostrano infatti differenze significative sia rispetto al profilo d’espressione genica, sia rispetto ai meccanismi con cui l'ambiente altera il grado d’attività dei geni, che rispetto al potenziale di differenziazione.
RIFERIMENTI
- Takuya Hayashi, Shohei Wakao, Masaaki Kitada, Takayuki Ose, Hiroshi Watabe, Yasumasa Kuroda et al. Autologous mesenchymal stem cell–derived dopaminergic neurons function in parkinsonian macaques. J Clin Invest. 2012; doi:10.1172/JCI62516.
- Keisuke Okita, Naoki Nagata, Shinya Yamanaka. Immunogenicity of Induced Pluripotent Stem Cells. Commentaries on Cutting Edge Science, Circulation Research. 2011; 109: 720-721
- Okita K, Yamakawa T, Matsumura Y, Sato Y, Amano N, Watanabe A, Goshima N, Yamanaka S. An Efficient Non-viral Method to Generate Integration-Free Human iPS Cells from Cord Blood and Peripheral Blood Cells. Stem Cells, 2012 Nov 29. doi: 10.1002/stem.1293. [Epub ahead of print]