Cellule staminali-imaging: popolazione di cellule staminali scoperte nella retina di feti umani. Credito Vladimir Sotnikenco.
Gli scienziati affermano di aver trovato una popolazione di cellule staminali a lungo ricercata nella retina dei feti umani che potrebbe essere utilizzata per sviluppare terapie per una delle principali cause di cecità. L’uso di tessuto fetale, fonte di dibattito etico e controversia in alcuni paesi, probabilmente non sarebbe necessario per un’eventuale terapia: “Il trapianto di cellule umane simili generate in laboratorio negli occhi di topi con malattia della retina ha protetto la vista degli animali”, ha riferito il team questa settimana su Science Translational Medicine.
“Vedo questa scoperta come un potenziale progresso molto interessante di questo campo, dove abbiamo davvero bisogno di un trattamento rigenerativo per le malattie della retina”, afferma Anders Kvanta, uno specialista della retina presso il Karolinska Institute che non è stato coinvolto nel lavoro. Lui e altri notano che sono necessarie ulteriori prove per dimostrare l’utilità terapeutica delle cellule appena descritte.
La retina, uno strato di tessuto sensibile alla luce nella parte posteriore dell’occhio, può degenerare con l’età o a causa di una condizione ereditaria come la retinite pigmentosa, una rara malattia che causa la graduale rottura delle cellule della retina. Centinaia di milioni di persone in tutto il mondo sono colpite dalla degenerazione della retina e molte soffrono di perdita della vista o cecità come conseguenza. La maggior parte delle forme non può essere curata.
Gli scienziati hanno da tempo intravisto una potenziale soluzione nelle cellule staminali, che possono rigenerare e riparare i tessuti danneggiati. Diversi studi clinici in fase iniziale stanno già valutando la sicurezza e l’efficacia del trapianto di cellule staminali derivate da linee cellulari stabilite da embrioni umani, ad esempio, o cellule umane adulte che sono state riprogrammate in uno stato simile a quello delle cellule staminali. Altri approcci includono il trapianto delle cosiddette cellule progenitrici della retina (RPC), cellule immature che danno origine a fotorecettori e altri tipi di cellule della retina, da feti umani abortiti.
Alcuni ricercatori hanno sostenuto che un altro tipo di cellula, a volte chiamata cellule staminali retiniche (RSC), potrebbe anche curare la degenerazione retinica. La lunga durata di vita di queste cellule e la capacità di subire numerose divisioni cellulari potrebbero renderle candidate migliori per rigenerare i tessuti danneggiati rispetto alle RPC. Le RSC sono state trovate negli occhi di pesci zebra e di alcuni altri vertebrati, ma le prove della loro esistenza nei mammiferi sono state controverse. I resoconti che annunciavano la loro scoperta nei topi adulti nei primi anni del 2000 sono stati in seguito screditati.
“Da allora, i metodi per identificare i singoli tipi di cellule in tessuti delicati come la retina sono migliorati”, nota il ricercatore biomedico Jianzhong Su, coautore del nuovo articolo e ricercatore biomedico presso la Wenzhou Medical University. Nel nuovo lavoro, lui e i suoi colleghi hanno misurato con precisione l’espressione genica delle singole cellule in campioni oculari di feti donati dopo gravidanze interrotte. Hanno trovato una popolazione distinta di cellule che differiva dalle RPC descritte in precedenza e, quando coltivate in una capsula di Petri, potevano proliferare rapidamente e svilupparsi in varie altre cellule della retina. Il team le ha chiamate cellule staminali retiniche neurali umane (hNRSC).
Il team ha anche esplorato se le hNRSC potessero essere prodotte senza usare tessuto fetale. La Cina non ha avuto gli stessi dibattiti divisivi sull’uso medico del tessuto fetale come gli Stati Uniti e alcuni altri paesi, ma tale tessuto rimane una risorsa rara ed eticamente sensibile.
I ricercatori hanno studiato gli organoidi retinici umani, piccole sfere di cellule derivate da linee cellulari embrionali che si sviluppano in strutture retiniche 3D in una capsula di vetro. In effetti, c’erano cellule all’interno di quegli organoidi la cui espressione genica era molto simile a quella delle hNRSC. Il team ha scoperto che quando trapiantate negli occhi di topi con una condizione simile alla retinite pigmentosa, queste cellule umane hanno generato RPC e altri tipi di cellule nella retina nel corso di circa 4 mesi. Inoltre, i topi che hanno ricevuto i trapianti hanno ottenuto punteggi migliori in un test di visione di realtà virtuale rispetto ai topi che hanno subito una procedura fittizia, il che suggerisce che la loro degenerazione retinica si era attenuata.
Majlinda Lako, scienziata specializzata in cellule staminali presso la Newcastle University, afferma che i risultati risolvono il precedente dibattito in questo campo, dimostrando che le cellule staminali retiniche esistono negli esseri umani, almeno nelle fasi iniziali dello sviluppo. Suggerisce che il lavoro ha “importanti implicazioni per la medicina rigenerativa e le terapie basate sulle cellule per le malattie degenerative della retina”.
Ma alcuni ricercatori restano scettici. Michael Dyer, un neurobiologo dello sviluppo presso lo St. Jude Children’s Research Hospital, la cui ricerca contraddiceva quei primi resoconti sulle cellule staminali retiniche dei topi e che ha anche evidenziato difetti in diversi studi sul trapianto di retina, afferma di aver bisogno di vedere più prove che le hNRSC siano distinte dalle RPC. Studi futuri dovranno anche confermare che “le hNRSC “stanno di fatto integrando e ripristinando funzionalmente la vista nei modelli murini di degenerazione retinica”.
Su sostiene che il suo team ha fornito ampie prove del fatto che le hNRSC sono effettivamente cellule staminali. E afferma che potrebbero offrire una buona alternativa alle terapie sperimentali basate sulle cellule attualmente in fase di studio per la degenerazione retinica: sono più efficaci nell’auto-rinnovarsi delle RPC ed è più facile creare le versioni derivate dagli organoidi che riprogrammare le cellule mature in uno stato simile a quello delle cellule staminali.
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Kvanta concorda sul fatto che le hNRSC potrebbero avere alcuni vantaggi terapeutici. Ad esempio, potrebbero avere meno probabilità di alcune terapie cellulari derivate da cellule adulte riprogrammate di formare tumori, sebbene si ritenga che il rischio sia basso per una qualsiasi di queste strategie. “Tuttavia, sono necessari studi che confrontino gli approcci per stabilire quale sia il migliore“, afferma.
Su e i suoi colleghi stanno ora lavorando per migliorare i loro metodi di coltivazione e trapianto di hNRSC e per testare i loro effetti su animali più grandi come le scimmie. “Tale lavoro”, afferma, “fornisce un ponte fondamentale per futuri studi clinici”.