Tumori: scoperto un nuovo tipo di cellule staminali

L’organizzazione e la differenziazione delle cellule nel nostro corpo è alla base di tutte le funzioni vitali: diversi tipi di cellule svolgono i più svariati compiti, dalla respirazione alla digestione, passando per il trasporto di nutrienti e e informazioni, fino ad arrivare alla difesa dagli attacchi di agenti patogeni. Tuttavia concorrono tutte allo stesso scopo: la sopravvivenza. Potremo considerare in nostro corpo come una grande e riuscitissima simbiosi. Sembra tuttavia che le cellule specializzate abbiano tutte un’origine comune, dopotutto i miliardi e miliardi di cellule che compongono il nostro corpo sono tutte state originate dall’unico zigote nato dall’unione di due cellule sessuali. Le cellule non specializzate vengono definite staminali. 

Cellule staminali

Cellule staminali: le madri di tutte le cellule

Le cellule staminali sono cellule non diversificate ovvero che non svolgono alcuna funzione specifica. Il loro potenziale è quello di potersi trasformare in altri tipi di cellule attraverso il processo di diversificazione cellulare. La cellule staminali possono quindi in linea teorica sostituire qualsiasi tipo di cellula presente nel nostro corpo, anche quelle morte o deteriorate a causa di malattie. Inoltre potrebbe avere un ruolo anche nella genesi dei tumori. Ecco perché si investono molti sforzi nella ricerca in questo settore. 

Cellula staminali: la classificazione e le proprietà

Le cellule staminali, per essere definite tali, devono godere di due caratteristiche fondamentali: l’autorinnovamento e la pluripotenza. L’autorinnovamento è la capacità di queste cellule di replicarsi, mantenendo il loro stato di non specializzazione. Questo avviene ad esempio tramite una divisione asimmetrica che dà origine ad una nuova staminale ed una cellula in grado di specializzarsi, lasciando così invariato il numero di staminali. La pluripotenza è invece la capacità delle cellule staminali di dare origine ad una o più classi di cellule specializzate.  Ci sono diversi tipi di pluripotenza: alcune cellule, come lo zigote, sono dette totipotenti perché in grado di generare tutti i tipi di cellule possibili; altre invece sono dette unipotenti perché in grado di generare un solo tipo di cellule; la maggior parte sono dette multipotenti perché in grado di generare un numero limitato di tipi di cellule, tipicamente quelle appartenenti ad uno stesso sistema. 

Le staminali più potenti sono ovviamente quelle totipotenti, ma sono molto rare nell’uomo – non nelle salamandre però: alcuni esemplari sembrano indistruttibili – e vengono generate solo nella fasi embrionali. Si possono prelevare in piccole quantità dalla placenta o dal cordone ombelicale. Nel nostro organismo sono tuttavia conservate un buona quantità di cellule staminali, ad esempio nel midollo osseo. Esse sono necessarie alla rigenerazione dei tessuti. Anche le capacità rigenerative del fegato sono dovute alla presenza di cellule staminali. 

Processo di divisione delle cellule staminali

Come nascono le cellule staminali? Non è ancora chiaro il meccanismo ultimo, ma come accennato in precedenza tutte le cellule sono basate su di una struttura simile. Ad un certo punto dello sviluppo cellulare poi questa base viene differenziata a seconda di vari stimoli esterni. Le cellule staminali hanno la capacità di congelare il loro sviluppo e rimanere in uno stato di quiescenza, come se fossero appena nate. A seconda dello stadio a cui avviene il congelamento si possono avere staminali più o meno potenti. I processi di divisione simmetrica permettono alle cellule staminali di aumentare di numero conservando le loro proprietà, mentre quello asimmetrico genera un’altra staminale e una cellula specializzanda. 

 Con la ricerca si spera un giorno di riuscire a scoprire i meccanismi che regolano la nascita e la differenziazione delle staminali per riuscire ad ricavarne delle terapie efficaci contro le malattie degenerative come quelle dei tessuti cerebrali, dove le cellule staminali sembrano essere assenti. 

Cellule nervoso ottenute artificialmente a partire da staminali pluripotenti

Cellule staminali e tumori: individuata una struttura gerarchica

Una ricerca, guidata dall’istituto canadese McMaster University e pubblicata sulla rivista Cell, ha individuato una struttura gerarchica nell’organizzazione delle cellule staminali. Sembra infatti che esse non agiscano solo in risposta agli stimoli esterni in maniera individuali e stocastica, ma che siano coordinate dalle istruzioni di particolari tipi di staminali, dette “capobanda” o “fondatrici“. Esse hanno un patrimonio genetico unico e mai visto in nessun’altra cellula, il cui studio approfondito potrebbe aprire ad importanti scoperte sul comportamento delle cellule staminali. Mick Bhatia, uno degli autori dello studio, spiega: 

Abbiamo scoperto una popolazione di cellule, finora sconosciuta, che sembrano essere le ‘capobanda’ all’interno dell’ecosistema delle staminali e che sono essenziali per la sopravvivenza e la crescita delle altre cellule. 

I geni delle cellule staminali fondatrici permette loro di assumere un comportamento completamente diverso da tutte le altre e sembrano essere in grado di influenzare il comportamento di tutte le altre. Questo tipo di cellule sono state individuate solamente nei primati, quindi si pensa che abbiano giocato un ruolo fondamentale anche nei processo evolutivi. Bhatia continua a spiegare: 

Abbiamo esaminato diverse specie perché pensavamo si trattasse di una caratteristica universale, ma siamo rimasti scioccati scoprendo che invece sono cellule esclusive dei primati. 

Cellule staminali e tumori

Comprende come le cellule staminali agiscano e si organizzino è fondamentale per poterne sviluppare applicazioni pratica efficaci. Tuttavia i ricercatori che si apprestano a studiare il patrimonio genetico delle capobanda hanno anche un altro obiettivo: chiarire il ruolo delle staminali nei tumori. Alcuni tipi di tumori infatti potrebbero trarre la loro origine proprio dal malfunzionamento di queste cellule. Si ipotizza che le fondatrici possano avere un qualche ruolo nella genesi delle cellule cancerogene. Si potrebbe quindi aggiungere un importante tassello nel puzzle della lotta a tumori particolarmente letali come le leucemie. 

Cellule tumorali del colon

Dalla sezione scienze è tutto, speriamo che questa nuova scoperta possa portare a risultati concreti nella ricerca sulle staminali che ha fatto molte promesse, ma fa un po’ fatica a decollare. Un po’ per la rarità di queste preziose unità biologiche, un po’ perché ancora non ci conoscono a fondo. Continuate a seguirci per altre notizie ed approfondimenti dal mondo naturale e della ricerca scientifica!