Cellule staminali muscolari capaci di ripararsi: il futuro della riabilitazione

Gli scienziati della Johns Hopkins Medicine hanno dichiarato di essere riusciti a sviluppare delle cellule staminali di tessuto muscolare umano. I possibili vantaggi ottenibili nel trattamento di alcune malattie e nella riabilitazione muscolare sarebbero notevoli. Infatti, le cellule che hanno sviluppato, sembrerebbero capaci di riuscire a riparare il tessuto muscolare danneggiato delle cavie utilizzate per gli esperimenti.

Cellule staminali e loro formazione

Lo studio degli scienziati è partito da cellule umane che sono state sviluppate in laboratorio. Queste cellule sono state modificate geneticamente in modo tale da riprogrammarle ad uno stato primitivo in cui le cellule non sono ancora differenziate.  Le cellule in questo stato vengono chiamate cellule staminali pluripotenti o IPS, queste possono essere combinate con soluzioni contenenti fattori di crescita in modo tale da poterle differenziare. Questa tecnica è conosciuta da molto tempo e gli scienziati sono in grado di trasformare le cellule IPS in vari tipi di cellule. Ciò che risulta essere notevolmente più complesso è riuscire a trasformare le cellule IPS in cellule auto-rinnovanti per il particolare organo e quindi con capacità di riparazione del tessuto di cui fanno parte.

Il team e lo studio sulle cellule

I ricercatori, guidati dal Dottor Gabsang Lee, professore di neurologia e membro dell’istituto per l’ingegneria cellulare al Johns Hopkins Medicine, sono riusciti a trasformare le cellule IPS in cellule staminali muscolari, utilizzando un brodo di cultura altamente ricco di sostanze nutritive. Il giusto mix di sostanze nutritive è ancora oggetto di studi dal momento che potrebbe essere la chiave per riprodurre cellule staminali muscolari migliori.

L’obiettivo del professor Lee è quello di portare sul mercato le cellule staminali muscolari ed utilizzarle per il trattamento di soggetti affetti da disordini del sistema muscolare come nel caso della distrofia muscolare. Al momento si sta testando sui topi come le cellule, appena sviluppate, possano reagire ad un organismo vivente e se sono in grado di riparare i tessuti danneggiati.

I primi risultati ottenuti con le cellule staminali

A seguito dell’iniezione delle cellule muscolari staminali all’interno del muscolo del topo, si è osservato un movimento delle cellule stesse verso un microambiente specifico (niche) in cui solitamente si trovano le cellule staminali naturali. Le cellule sono rimaste nel microambiente per circa quattro mesi. Per determinare se le cellule avessero sviluppato la capacità di riparazione dei tessuti sono stati utilizzati, dagli scienziati, due metodi differenti. In un metodo, hanno trapiantato le cellule staminali muscolari in topi geneticamente modificati, in modo tale da inibirne il sistema immunitario per evitare il rigetto a seguito del trapianto. Successivamente, hanno esposto gli animali ad una tossina ed a radiazioni capaci di degradare il tessuto muscolare.

In questo modo hanno eliminato le cellule staminali già presenti all’interno del topo ed è stato possibile vedere la reazione di quelle iniettate nell’organismo. I ricercatori hanno scoperto che nel sito danneggiato dalla tossina e dalle radiazioni, le cellule iniettate si sono sviluppate in mioblasti, un’unità cellulare capace di riparare i danni. Infatti, le cellule di mioblasti si fondono insieme, sviluppando microfibre che caratterizzano il tessuto muscolare. Nel secondo esperimento, i ricercatori hanno impiantato le cellule staminali muscolari in soggetti modificati geneticamente in modo tale da indurgli una distrofia muscolare. I risultati sono stati sorprendenti, i topi, dopo alcuni mesi, hanno mostrato abilità motorie comparabili a quelle dei topi sani.

Sviluppo e futuro della terapia

Sono molti gli scienziati e ricercatori che stanno partecipando allo studio e stanno contribuendo alla causa. L’obiettivo principale è quello di perfezionare le cellule in modo tale da poterle impiantare e renderle efficaci anche in organismi più complessi. Con una tecnologia del genere si potrebbero trattare tutti quei soggetti che sono affetti da malattie neurodegenerative, ripristinando le loro abilità motorie.