L’importanza delle Cellule Staminali per il futuro della medicina

Ne parla Nadia Clementi con la dottoressa Tania Incitti, Biologa ricercatrice presso il Centro Interdipartimentale per la Biologia Integrata (CIBIO - Università Trento)

Dottoressa Tania Incitti, si fa un gran parlare di cellule staminali e della loro importanza vista la capacità che hanno di trasformarsi e rigenerarsi in tutti i tessuti del corpo.
La terapia cellulare rappresenta una promessa per fornire soluzioni terapeutiche alle tanti gravi patologie che ancora non hanno trovato risposte adeguate?
La cronaca di questi ultimi mesi amplifica i casi come quello della piccola Sofia in attesa di cure compassionevoli, speranza o illusione ?
Numerose sono le aspettative nella gente bisognosa di risposte, tante sono le informazioni che arrivano attraverso il web e i media, per questo c’è la necessità di fare chiarezza, per comprendere fin dove la scienza medica è arrivata ed arriverà in questo ambito di importanza mondiale.
Queste le domande che vorrei farle nel corso di questa chiacchierata. 
 
Anzitutto può spiegarci cosa sono le cellule staminali?
«Le cellule staminali sono cellule la cui identità non è ancora stata decisa, ovvero non hanno ancora acquisito una specifica funzione (si dicono, cioè, indifferenziate).
«Si contraddistinguono per due importanti caratteristiche: l’auto-rinnovamento, ovvero la possibilità di moltiplicarsi senza perdere lo stato indifferenziato, e la pluripotenza, ovvero la capacità di trasformarsi in vari tipi di cellule in seguito gli opportuni stimoli.
«Esistono due tipi principali di cellule staminali, chiamate rispettivamente adulte ed embrionali. Le staminali adulte, che si trovano praticamente in ogni tessuto ed organo del nostro corpo, servono a rimpiazzare le cellule andate incontro a morte; ad esempio, le cellule staminali ematopoietiche, contenute nel midollo osseo, servono a produrre i globuli rossi, i globuli bianchi e le piastrine del nostro sangue e fanno in modo che questi siano sempre rimpiazzati.»
«Le staminali embrionali si trovano solo negli embrioni alla stadio detto blastocisti e sono in grado di formare ogni tipo cellulare che ci compone: per questo motivo, esse rappresentano una risorsa molto più versatile ed interessante in campo medico-scientifico.»
 

Cellule staminali embrionali di topo – Cellule staminali di topo pluripotenti indotte. 
 
Perché viene sollevata una questione morale?
«La questione morale viene suscitata dalle cellule staminali embrionali in quanto, come detto, queste si trovano negli embrioni e per poterle estrarre e utilizzare ai fini scientifici, l’embrione deve essere sacrificato.
«Si tratterebbe ovviamente di embrioni sovrannumerari, che vengono generati in seguito alla fecondazione in vitro e che in alcun modo verrebbero utilizzati per l’ulteriore sviluppo e nascita di un individuo. Tuttavia, attualmente vi è un acceso dibattito tra coloro che considerano la blastocisti un individuo vero e proprio, e coloro che giudicano legittima la ricerca su queste cellule in quanto gli embrioni sovrannumerari verrebbero comunque eliminati.
«Ad ogni modo, con l’entrata in vigore della legge 40 del 2004, in Italia non è possibile utilizzare embrioni umani al fine di estrarne cellule staminali, mentre è possibile richiedere queste cellule dai Paesi in cui la normativa non è così stringente, come Regno Unito e Svizzera.»
 
Quali sono state le diverse evoluzioni dal ’98 ad oggi?
«Nel 98 è stata creata la prima linea cellulare staminale da embrioni umani. Da allora, diversi studi hanno dimostrato come queste possano dar origine a tutti i tipi di cellule del nostro organismo, rappresentando quindi una grande risorsa dal punto di vista terapeutico.
«In parallelo, anche la ricerca sulle staminali adulte ha avuto una rapida ascesa, soprattutto perché queste risultano più facilmente accessibili ed isolabili e, soprattutto, potrebbero rappresentare un’utile risorsa per sostituire i nostri tessuti danneggiati o testare farmaci.»
 
«L’ultima grande rivoluzione, dal punto di vista temporale, si è avuta nel 2006: un gruppo giapponese diretto dal Professor Shinya Yamanaka ha scoperto che le cellule staminali possono essere ricreate artificialmente (ovvero riprogrammate) in laboratorio a partire da cellule differenziate, prelevate per esempio dalla pelle.
«Se in queste cellule differenziate si introducono 4 geni, normalmente espressi solo nelle staminali, questi geni sono sufficienti ad indurre l’acquisizione di caratteristiche di staminalità. Per questo motivo, le nuove cellule prodotte sono state definite staminali pluripotenti indotte (in inglese iPS, dall’acronimo di induced Pluripotent Stem cells). 
 
«Grazie a questa innovativa tecnologia, cellule prelevate da pazienti possono essere trasformate in cellule staminali del tutto simili, seppur non identiche, alle cellule staminali embrionali. Queste pluripotenti indotte possono quindi essere espanse, differenziate nel tipo cellulare desiderato e potenzialmente, potrebbero poi essere impiegate per rimpiazzare i tessuti danneggiati degli stessi pazienti da cui sono state prelevate. La scoperta è stata talmente importante da far attribuire il Nobel per la Medicina del 2012 allo stesso Yamanaka.»
 
A che punto è la scienza medica in questo momento?
«Attualmente la scienza è in grado di ottenere qualsiasi tipo cellulare sia dalle cellule staminali embrionali che dalle pluripotenti indotte: cellule della pelle, del sangue, dell’osso, del muscolo, del cuore, del pancreas e del fegato, per citarne alcune, fino ad arrivare ai neuroni; recentemente, si è addirittura riusciti a ricreare un’intera retina in vitro a partire da staminali embrionali.
«Dal punto di vista terapeutico, le cellule differenziate a partire dalle staminali sono in grado di migliorare le condizioni di modelli animali di malattie congenite, come ad esempio il diabete. Inoltre, le cellule ottenute possono essere studiate per capire i meccanismi di sviluppo dei nostri tessuti, la loro risposta ai farmaci e la possibilità di trapianti.
«In particolare, si potrebbero creare cellule staminali indotte a partire da ogni paziente, riuscendo a sviluppare una vera e propria medicina rigenerativa individuale! Il cammino per quest’ultima possibilità è ancora arduo ma non credo manchi tantissimo alla sua effettiva realizzazione: lo scorso febbraio, ad esempio, è stato annunciato l’inizio di una prima sperimentazione clinica in Giappone per l’uso delle staminali indotte nella cura di una forma di malattia degenerativa della retina.»
 

Cellule staminali embrionali di topo – Cellule staminali pluripotenti indotte di topo. (La colorazione rossa è dovuta al colorante che lega un enzima presente nelle cellule staminali)
 
In quali campi le staminali ormai sono considerate cura acquisita?
«Attualmente il trapianto di cellule staminali ematopoietiche, quelle da cui si originano cioè tutte le cellule del sangue, è considerato una valida cura per gravi malattie del sangue come le leucemie.
«Coloro che ricevono i trapianti di midollo osseo, ad esempio, non fanno altro che ricevere queste cellule staminali dai donatori sani e compatibili, e le stesse staminali provvederanno a rimpiazzare tutti i tipi di cellule mancanti a causa della patologia.»
 
Quali sono i centri specializzati nella ricerca delle staminali in Italia?
«La ricerca sulle staminali attualmente in Italia è condotta in diverse Università e gruppi; dal 2006 è stato istituito il centro interdipartimentale di Ricerca sulle Cellule Staminali dell’Università di Milano, denominato UniStem: il centro è un organismo virtuale che si propone di promuovere la ricerca sulle staminali e la diffusione delle informazioni e connessioni tra i diversi gruppi di ricerca sparsi sul territorio nazionale.
«Anche nel nostro centro di ricerca, il CIBIO, da due anni abbiamo iniziato lo studio delle cellule staminali indotte e, nel nostro piccolo, ci piacerebbe diventare un altro importante tassello nell’immenso puzzle della ricerca sulle staminali applicate a livello terapeutico.»
 
Quali e quante modalità di trapianto di cellule staminali sono state, finora, applicate sull’uomo ed in quali casi, malattie si sono ottenuti i migliori risultati?
«Oltre al caso delle già citate cellule staminali ematopoietiche del sangue, che per ora rappresentano le uniche ad essere trapiantate quasi routinariamente, si sono messe a punto tecniche di trapianto per due tipi di cellule epiteliali.
«Nel primo caso, le cellule staminali dell’epidermide (ovvero del rivestimento esterno della nostra pelle) possono essere prelevate dalle zone sane dei pazienti ustionati o con lesioni, vengono espanse e poi reintrodotte nei pazienti stessi.»
 
«Oltre ai costi elevati e alla lunga tempistica della tecnica, uno dei maggiori ostacoli per la sua diffusione su larga scala consiste nell’assenza di ghiandole e bulbi piliferi all’interno dell’epidermide riprodotta, provocando delle anomalie nelle zone trapiantate.
«Un secondo tipo è rappresentato dalle staminali presenti nell’epitelio della cornea degli occhi, al confine tra la parte trasparente (la cornea) e la parte bianca (la sclera). Queste cellule possono essere facilmente prelevate dai pazienti, espanse in laboratorio ed infine trapiantate per sostituire l’epitelio corneale danneggiato.
«In quest’ultimo caso si sono ottenuti ottimi risultati proprio in uno studio italiano condotto tra l’ Università di Modena e l’Ospedale San Raffaele di Milano.»
 
Quali gli effetti collaterali dell’operazione di trapianto e quali le possibilità che le staminali degenerino in cellule tumorali?
«I trapianti possono essere condotti sia in modo autologo (le cellule sono prelevate dallo stesso paziente e poi nuovamente iniettate) sia allogenico (le cellule sono prelevate da un donatore compatibile, come ad esempio un familiare).
Per il primo caso, in teoria non esisterebbero rischi in quanto l’organismo che riceve le cellule le riconosce come proprie, senza quindi innescare una reazione immunitaria.»
 
«Nei casi di trapianti di cellule ematopoietiche ad esempio, dal momento che vengono utilizzate per curare tumori, i rischi sono per lo più associati ai cicli di chemio o radioterapie che precedono il trapianto (dalla semplice nausea alla perdita di capelli, fino alla sterilità).
«Un discorso diverso andrebbe fatto nel caso in cui si pensasse ad una terapia con cellule derivate da staminali embrionali o indotte: in questo caso, il rischio di insorgenza di teratomi, ovvero tumori dei tessuti embrionali, non sarebbe da trascurare se si usassero cellule indifferenziate.
Per questo motivo, oggi la ricerca sulle staminali in campo clinico mira soprattutto a cercare di differenziare parzialmente le cellule staminali prima del possibile trapianto, favorendone la successiva trasformazione nel tessuto desiderato direttamente nella zona di trapianto, scongiurando il pericolo tumorale.»
 

Cellule staminali embrionali di topo differenziate in neuroni. (Anticorpi che riconoscono due proteine di neuroni: tubulina beta 3 in verde e la proteina MAP2 in rosso.)
 
Cina, India, Olanda… Ci sono persone che decidono di sottoporsi a trapianto di staminali in questi paesi, si tratta di centri ospedalieri moderni.
Perché in Italia non sono praticate le stesse tecniche?
Perché sconosciute, illusorie, o imperfette?
Quanto sono credibili?
Che tipo di controlli esistono su questi centri?
«L’uso di staminali in ambito terapeutico è piuttosto limitato in quanto la loro efficacia e sicurezza sono ancora oggetto di studio. Tuttavia, in alcuni Paesi si sono creati centri che sponsorizzano l’uso di cellule staminali adulte per curare malattie incurabili come il morbo di Parkinson, l’Alzheimer o la Distrofia muscolare. 
 
«Purtroppo per i pazienti, questi centri non sono sottoposti a rigorosi controlli, soprattutto nei Paesi Asiatici o dell’Europa dell’Est, e le terapie proposte non hanno seguito un’adeguata sperimentazione clinica.
«Ciononostante, un flusso enorme di turisti staminali si sposta verso questi Paesi per sottoporsi a somministrazioni di cellule staminali che sfiorano cifre esorbitanti, dell’ordine delle decine di migliaia di euro per trattamento.»
 
«Se è possibile tollerare l’uso compassionevole di alcune terapie non sufficientemente studiate, che però sono in sperimentazione e vengono fornite gratuitamente, non credo si possa assolutamente giustificare il ricorso a tecniche non messe a punto, soprattutto considerando i costi e la speculazione di cui sono oggetto.
«Giusto per citare alcuni esempi, recentemente in Germania un bambino di 18 mesi è deceduto in seguito al trapianto di cellule staminali a livello cerebrale, mentre una ragazza affetta da sclerosi multipla è finita in coma dopo aver ricevuto cellule staminali provenienti da cordone ombelicale in Costa Rica.
«Sono casi che devono far riflettere, soprattutto perché ci si chiede come mai le istituzioni non vigilino adeguatamente.»
 
Cure compassionevoli, speranza o illusione?
«La cura compassionevole si ha quando farmaci o terapie in sperimentazione ma non ancora ufficialmente riconosciuti, vengono somministrati gratuitamente a pazienti affetti da gravi patologie incurabili.
«Personalmente credo che gli unici aggettivi appropriati dopo la parola cure siano efficaci e testate: la Società Internazionale di Ricerca sulle Cellule Staminali (International Society for Stem Cell Research, ISSCR) ha fissato i requisiti minimi per cui una cura possa essere sperimentata sull’uomo, quali la prova dell’efficacia del trapianto e la replicabilità in almeno due modelli animali diversi. Perciò, la sperimentazione clinica completa è l’unica garanzia per stabilire la non tossicità e l’efficacia di una terapia.
«Tuttavia, sono convinta che in alcuni casi non vi sia altra scelta se non intervenire con l’uso compassionevole, a patto che ci siano forti indicazioni sulla tollerabilità ed efficacia dei farmaci o terapie stessi.
«L’unica cosa a cui farei attenzione, comunque, è che la cura compassionevole non diventi un alibi per promuovere terapie non testate a discapito della sicurezza dei pazienti e dei tanti ricercatori che conducono i propri studi con onestà e rigore, seguendo tutte le norme fissate dagli organismi internazionali.»
 
Cosa ci possiamo aspettare per il futuro dai risultati delle sperimentazioni in atto?
«Mai come ora, la ricerca sulle cellule staminali sta conoscendo un immenso sviluppo: la possibilità di creare delle cellule staminali indotte sembra aver convinto anche coloro che, per motivazioni etico-religiose, non vedevano di buon occhio l’uso di staminali embrionali.
«Sicuramente le linee di ricerca si sposteranno sempre di più nel cercare di creare modelli in vitro delle malattie incurabili, sia per testare i farmaci, sia, soprattutto, per mettere a punto i trapianti.
«Sono convinta che, sebbene ci sia ancora molto da fare per essere sicuri dell’efficacia e della non tossicità delle cellule staminali a livello terapeutico, non siamo lontani dall’entrata definita delle staminali in clinica.
«Probabilmente non è nemmeno lontano il giorno in cui ciascuno di noi potrà entrare in un laboratorio, donare alcune cellule della propria pelle, far creare delle staminali indotte e usarle nel caso in cui avesse bisogno di sostituire tessuti danneggiati!»
 
«Infine, spero davvero che, dovunque ci porti la ricerca, ci siano sempre più occasioni per farne conoscere i risultati in modo corretto all’opinione pubblica, perché la disinformazione è il vero pericolo da scongiurare quando si fanno progetti scientifici per il futuro.»
 
Dott.ssa Tania Incitti
Nadia Clementi