Immagine: il midollo osseo nell’anemia Diamond-Blackfan, rivela una grave mancanza di precursori eritroidi e neutropenia grave congenita.
I ricercatori del Boston Children’s Hospital’s Stem Cell Research Program sono stati in grado, per la prima volta, di utilizzare le cellule proprie dei pazienti per creare cellule simili a quelle del midollo osseo e poi usarle per identificare potenziali trattamenti per l’anemia Blackfan-Diamond, una rara malattia del sangue.
Il lavoro è stato pubblicato oggi da Science Translational Medicine.
L’anemia di Blackfan-Diamond è una forma ereditaria di anemia dovuta a un difetto nella maturazione dei progenitori dei globuli rossi. Viene in genere diagnosticata nel primo anno di vita, manifestandosi all’inizio con pallore e difficoltà a respirare, specialmente durante l’allattamento. Nel 30 per cento dei casi la malattia è associata a malformazioni congenite a livello cardiaco, renale, cranio-facciale o degli arti superiori.
Il team di ricerca ha ricavato le cellule progenitrici dei globuli rossi da due pazienti con anemia Blackfan-Diamond (DBA). Per prima cosa i ricercatori hanno convertito le cellule della pelle di alcuni pazienti in cellule staminali pluripotenti indotte (iPS). Hanno quindi indotto le cellule iPS a trasformarsi in cellule progenitrici del sangue. In seguito, il team ha effettuato uno screening di farmaci ad alto rendimento e testato circa 1.440 sostanze chimiche. Tra questi farmaci, un composto chiamato SMER28 è stato in grado, nei topi vivi, di indurre la produzione di globuli rossi.
( Vedi anche:Scoperto il collegamento tra l’anemia Diamond-Blackfannd e cancro).
Lo studio segna un importante passo avanti nel campo delle cellule staminali. Teoricamente le cellule iPS sono in grado di trasformarsi in qualsiasi tipo di cellula e sono state create in laboratorio nel 2006 da cellule della pelle trattate con fattori di riprogrammazione genetica. Le cellule specializzate generate da cellule iPS sono state utilizzate per cercare i farmaci per una varietà di malattie, tranne per le malattie del sangue a causa di problemi tecnici nell’ottenere cellule iPS in grado si trasformarsi in cellule del sangue.
” E’ difficile istruire le cellule iPS quando si tratta di produrre cellule del sangue”, dice Sergei Doulatov, co-autore dell’articolo in collaborazione con con Linda Vo ed Elizabeth Macari. “Questa è la prima volta che le cellule iPS sono state utilizzate per identificare un farmaco per il trattamento di una malattia del sangue”.
Questa anemia viene attualmente trattata con farmaci steroidi, ma questi farmaci aiutano solo circa la metà dei pazienti. Quando gli steroidi si dimostrano inefficaci, i pazienti devono ricevere trasfusioni di sangue per tutta la vita. I ricercatori ritengono che SMER28 o un composto simile, potrebbe offrire un’altra opzione di trattamento.
“E’ molto soddisfacente aver trovato nuovi potenziali trattamenti per questa rara malattie del sangue”, dice Leonard Zon, Direttore del programma di ricerca sulle cellule staminali e co-autore corrispondente dell’articolo in collaborazione con George Q. Daley,. “Questo lavoro illustra un meraviglioso trionfo”, spiega Daley, Direttore Associato del programma di ricerca sulle cellule staminali e anche Preside della Harvard Medical School.
Di per sè, le cellule progenitrici del sangue derivate dal paziente e coltivate in un Piatto di Petri, non sono riuscite a generare i precursori dei globuli rossi, conosciuti come cellule eritroidi. La stessa cosa si è verificata quando le cellule sono state trapiantate nei topi. Ma con con l’aiuto del composto SMER28, le cellule eritroidi hanno cominciato a comparire.
A causa del suo effetto particolarmente forte, SMER28 è stato sottoposto a ulteriori test. Quando è stato utilizzato in modelli murini e zebrafish di DBA, gli animali hanno prodotto le cellule progenitrici eritroidi che a loro volta hanno prodotto le cellule del sangue, invertendo o stabilizzando l’anemia. Lo stesso vale per le cellule da pazienti DBA trapiantate nei topi. Più alta è stata la dose di SMER28 utilizzata e più globuli rossi sono stati prodotti e senza effetti negativi. (Non sono ancora stati condotti studi formali sulla tossicità).
I ricercatori precedentemente hanno tentato per anni di isolare le cellule staminali del sangue da pazienti. A volte ci sono riusciti, ma le cellule sono molto rare e non possono creare abbastanza copie di se stesse ed essere utili per la ricerca, mentre i tentativi di ottenere cellule iPS per produrre le cellule staminali del sangue erano sempre falliti.
Il team del Boston Children’s Hospital’s è stati in grado di aggirare tutti questi problemi ed ha trasformato le cellule iPS in cellule progenitrici del sangue utilizzando una combinazione di cinque fattori di riprogrammazione. Le cellule progenitrici del sangue condividono molte proprietà con le cellule staminali del sangue e si sono prontamente moltiplicate in un piatto.
SMER28 è stato testato in studi preclinici per alcune malattie neurodegenerative. Esso attiva un percorso di autofagia che ricicla componenti cellulari danneggiati. Nell’anemia Blackfan-Diamond, SMER28 sembra attivare l’autofagia nelle cellule progenitrici eritroidi. Doulatov prevede di esplorare ulteriormente come questo interferisce con la produzione di globuli rossi.
Fonte: EureKAlert
