SCIENZAinATTO/ Le cellule staminali. Ricerca, problemi, applicazioni

- Augusto Pessina

Un tema di importante attualità di grande prospettiva terapeutica, ma definire le cellule staminali e identificare i problemi del loro possibile utilizzo è una questione ancora irrisolta.

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Cellule staminali embrionali

Un tema di attualità delicato e importante, una prospettiva terapeutica spesso presentata come la soluzione per le più drammatiche malattie della nostra epoca. Eppure, definire le cellule staminali e identificare i problemi legati al loro possibile utilizzo è una questione ancora irrisolta.
L’autore sviluppa i termini scientifici della questione in modo rigoroso e chiaro e costruisce un giudizio motivato sugli aspetti più inquietanti della vicenda.

La formula omnis cellula e cellula, coniata da Rudolf Virchow e Theodor Schwann verso la metà dell’Ottocento, ha sancito non solo che i tessuti animali sono costituiti da cellule, ma anche che una cellula può originare esclusivamente da una cellula preesistente.
L’oocita fertilizzato, cioè lo zigote, è in grado di originare, per successive tappe proliferative e differenziative, un organismo pluricelluare costituito da circa 10 000 miliardi di cellule; tali cellule sono in grado di organizzarsi in tessuti e organi secondo un disegno morfologico tridimensionale di notevole complessità e dei cui meccanismi si conosce assai poco.
[A sinistra: Rudolf Virchow (1821-1902)]
Dallo zigote vengono perfino generate cellule di organi che non saranno incorporati nel nuovo organismo (come per esempio la placenta e il cordone ombelicale) senza i quali non potrebbe avvenire l’impianto in utero e il successivo sviluppo dell’embrione.
[A destra: Theodor Schwann (1810-1882)]
L’embrione è in grado di generare non solo tutte le tipologie cellulari dell’intero organismo, ma un organismo completo dal punto di vista anatomico, fisiologico e psichico. Man mano che l’embrione cresce, le sue cellule perdono gradualmente il carattere di totipotenza, ma nei tessuti vengono mantenute alcune popolazioni cellulari capaci di rigenerare specifiche tipologie cellulari: «cellule staminali unipotenti» e «cellule staminali pluripotenti».
La cellula staminale pluripotente non è più in grado di originare tutti i tessuti, ma mantiene una multiforme capacità differenziativa e può dare origine a più di una tipologia cellulare specializzata. Teoricamente, anche supponendo che la rigenerazione di un determinato tipo di cellule adulte sia regolata, in condizioni fisiologiche, da una staminale unipotente, è possibile ipotizzare che per riparare un tessuto danneggiato possano intervenire più tipi di cellule staminali totipotenti oppure un solo tipo di cellula staminale pluripotente, come avviene fisiologicamente per il sangue.
Nel contesto di quanto detto finora, è possibile definire con certezza totipotenti solo le cellule staminali denominate Embryo Stem (ES) o Embryo Stem Cells (ESC), ricavate da uno stadio molto iniziale dell’embrione e più precisamente dal cosiddetto bottone embrionale della blastocisti. Queste cellule hanno un carattere di totipotenza essendo in grado di originare cellule dei tre foglietti embrionali primitivi: entoderma, mesoderma ed ectoderma. In sintesi, la cellula staminale è definita da tre aspetti fondamentali: il mantenimento della capacità di dividersi (replicare) per un tempo indefinito; una non completa differenziazione o specializzazione; la sensibilità a stimoli in grado di differenziarla in un tipo di cellula specializzata.

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Augusto Pessina
(Dipartimento Scienze Biomediche, Chirurgiche e Odontoiatre dell’Università degli Studi di Milano)

© Pubblicato sul n° 17 di Emmeciquadro


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