(Sangue-Immagine: grappoli delle prime cellule ematopoietiche che nascono nelle pareti dell’arteria ombelicale di un embrione di topo. Le cellule colorate in rosso rappresentano le cellule progenitrici multipotenti embrionali (eMPP). Credito: Sachin H. Patel/Boston Children’s Hospital).
Una nuova ricerca rivoluzionaria capovolge la nostra comprensione di come si forma il sangue.
Gli studi sui codici a barre hanno scoperto due fonti indipendenti di cellule del sangue nei topi. Se confermato negli esseri umani, la nostra comprensione dei tumori del sangue, dei trapianti di midollo osseo e dell’invecchiamento del sistema immunitario cambierà.
Le origini del nostro sangue potrebbero non essere esattamente quelle che pensavamo. Utilizzando il “codice a barre” cellulare nei topi, una ricerca rivoluzionaria rileva che le cellule del sangue non provengono da un tipo di cellula madre, ma da due, con potenziali implicazioni per i tumori del sangue, il trapianto di midollo osseo e l’immunologia.
Fernando Camargo, PhD, dello Stem Cell Program presso il Boston Children’s Hospital ha condotto lo studio, pubblicato sulla rivista Nature il 15 giugno 2022.
“Storicamente, le persone hanno creduto che la maggior parte del nostro sangue provenga da un numero molto piccolo di cellule che alla fine diventano cellule staminali del sangue, note anche come cellule staminali ematopoietiche“, afferma Camargo, che è anche membro dell’Harvard Stem Cell Institute e un Professore all’Università di Harvard. “Siamo stati sorpresi di trovare un altro gruppo di cellule progenitrici che non provengono da cellule staminali. Queste cellule producono la maggior parte del sangue nella vita fetale fino alla giovane età adulta, per poi gradualmente diminuire”.
“Codici a barre” cellulari
Il team di Camargo ha utilizzato una tecnica di codici a barre sviluppata diversi anni fa. Usando un enzima noto come trasposasi o modifica del gene CRISPR, hanno inserito sequenze genetiche uniche nelle cellule embrionali di topo in modo tale che tutte le cellule da esse discendenti portassero anche quelle sequenze. Ciò ha consentito al team di monitorare l’emergere di tutti i diversi tipi di cellule del sangue e la loro provenienza, fino all’età adulta.
In precedenza, le persone non avevano questi strumenti”, afferma Camargo. “Inoltre, l’idea che le cellule staminali diano origine a tutte le cellule del sangue era così radicata nel campo che nessuno ha tentato di metterla in discussione. Tracciando ciò che è successo nei topi nel tempo, siamo stati in grado di scoprire una nuova biologia“.
Capire l’invecchiamento del sistema immunitario
Attraverso il codice a barre, i ricercatori hanno scoperto che le eMPP, rispetto alle cellule staminali del sangue, sono una fonte più abbondante della maggior parte delle cellule linfoidi importanti per le risposte immunitarie, come i linfociti B e T. Camargo ritiene che la diminuzione delle eMPP osservata con l’età possa spiegare perché l’immunità delle persone si indebolisce con l’età.
“Stiamo ora cercando di capire perché queste cellule si esauriscono nella mezza età, il che potrebbe potenzialmente permetterci di manipolarle con l’obiettivo di ringiovanire il sistema immunitario”, afferma Camargo.
In teoria, potrebbero esserci due approcci: prolungare la vita delle cellule eMPP, magari attraverso fattori di crescita o molecole di segnalazione immunitaria, o trattare le cellule staminali del sangue con la terapia genica o altri approcci per renderle più simili alle eMPP.
Disimballaggio dei tumori del sangue
Camargo è anche entusiasta delle potenziali implicazioni della ricerca in una migliore comprensione e trattamento dei tumori del sangue. Ad esempio, le leucemie mieloidi, che colpiscono soprattutto le persone anziane, colpiscono i globuli mieloidi come i granulociti e i monociti. Camargo pensa che queste leucemie possano provenire da cellule staminali del sangue e che le leucemie nei bambini, che sono per lo più leucemie linfoidi, possano provenire dalle eMPP.
“Stiamo cercando di comprendere le conseguenze delle mutazioni che portano alla leucemia osservando i loro effetti sia nelle cellule staminali del sangue che nelle eMPP nei topi”, afferma Camargo. “Vogliamo vedere se le leucemie che derivano da queste diverse cellule di origine sono diverse: simil-linfoide o simil-mieloide“.
Migliorare il trapianto di midollo osseo?
Infine, il riconoscimento dell’esistenza di due tipi di cellule madri del sangue potrebbe rivoluzionare il trapianto di midollo osseo.
“Quando abbiamo provato a fare trapianti di midollo osseo nei topi, abbiamo scoperto che le eMPP non si innestavano bene; sono durate solo poche settimane”, dice Camargo. “Se potessimo aggiungere alcuni geni per innestare eMPP a lungo termine, potrebbero potenzialmente essere una fonte migliore per un trapianto di midollo osseo. Sono più comuni nei donatori di midollo più giovani rispetto alle cellule staminali del sangue e sono predisposti a produrre cellule linfoidi, il che potrebbe portare a una migliore ricostituzione del sistema immunitario e a un minor numero di complicazioni dell’infezione dopo l’innesto”.
Fonte: Nature
