Cellula staminale

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Cellule staminali embrionali di topo

Le cellule staminali sono cellule primitive non specializzate dotate della capacità di trasformarsi in diversi altri tipi di cellule del corpo attraverso un processo denominato differenziamento cellulare [1].

Indice

[modifica] Caratteristiche distintive

Per poter essere definita come staminale una cellula deve soddisfare due proprietà: l'autorinnovamento e la potenza.

  • L' autorinnovamento: Identificato per la prima volta nel 1963 negli studi sul midollo osseo di Becker A.J. e di Siminovitch L., è la capacità di tali cellule di compiere un numero illimitato di cicli replicativi mantenendo il medesimo stadio differenziativo. Ciascuna cellula staminale realizza l'autorinnovamento o tramite la divisione asimmetrica obbligata, dove la staminale dà origine ad un'altra staminale e ad una cellula destinata a differenziarsi oppure mediante differenziamento stocastico, dove una popolazione di cellule staminali si conserva poiché esiste un numero pressoché uguale di staminali che generano due staminali replicandosi e staminali che generano due cellule destinate a differenziarsi [2] [3].
  • La potenza è la capacità di dare origine a una o più linee o tipi cellulari tramite il differenziamento. All'interno di questo concetto potrebbe essere anche compreso quello di transdifferenziamento, cioè la capacità di una cellula staminale in fase di differenziamento di cambiare la propria linea cellulare modificando il suo programma di sviluppo [4].

[modifica] Classificazione

Le cellule staminali vengono classificate in base alla loro potenza , la potenzialità di differenziarsi nei vari tipi o linee cellulari [5].

[modifica] Totipotenza

La totipotenza è la capacità di una singola cellula di dividersi e produrre tutte le cellule differenziate in un organismo, compresi i tessuti extraembrionali [6]. Le cellule staminali totipotenti sono le spore (nei funghi) e gli zigoti [7].

In alcuni organismi, le cellule già differentiate possono ritrovare la totipotenza. Ad esempio nelle coltivazioni in vitro di tessuti vegetali [8] [9] [10] [11] .

Nei mammiferi è conosciuta una singola cellula totipotente, denominata: zigote, già fra la terza e la quarta divisione cellulare, le cellule iniziano a perdere la loro totipotenza. A questo punto avviene la formazione della morula, così chiamata perché l’uovo fecondato assume la forma di una piccola mora, composta all’incirca da sedici cellule.

[modifica] Pluripotenza

La pluripotenza è la capacità di una singola cellula di dividersi e di differenziarsi in uno qualsiasi dei tre strati germinali: endoderma (rivestimento interno dello stomaco, del tratto gastrointestinale, i polmoni), mesoderma (muscoli, ossa, sangue, urogenitale), o ectoderma (tessuti epidermici e del sistema nervoso) [12].

Tali cellule non possono per tanto dare origine ad un organismo adulto, perché non hanno il potenziale per contribuire ai tessuti extraembrionali, per esempio nel caso dei mammiferi placentati non possono dare orgine alla placenta (tessuto extraembrionale).

[modifica] iPS

Le cellule iPS [13] [14] sono un tipo di cellule staminali pluripotenti derivate artificialmente da una cellula non-pluripotente o cellule staminali pluripotenti indotte, vengono ottenute tramite l'induzione dell'espressione di alcuni geni in una cellula somatica adulta [13] [14].

[modifica] Multipotenza

Le cellule progenitrici o multipotenti hanno il potenziale di differenziarsi in un numero limitato di lignaggi cellulari. Un esempio di una cellula staminale multipotente è una cellula ematopoietica (una cellula staminale del sangue) la quale può svilupparsi in diversi tipi di cellule del sangue, ma non può svilupparsi in cellule cerebrali o altri tipi di cellule al di fuori dei tipi di cellule appartenenti al tessuto del sangue. Sono cellule considerate essere permanentemente impegnate ad una funzione tissutale specifica [15].

[modifica] Oligopotenza

Le cellule definite oligopotenti hanno la capacità di differenziarsi solo in alcuni tipi di cellule. Quali ad esempio di dare orine alla linea linfoide o mieloide [16]. Altri esempi di cellule progenitrici oligopotenti sono le cellule staminali vascolari che hanno la capacità di diventare o cellule muscolari lisce oppure endoteliali.

[modifica] Unipotenza

Le cellule definite unipotenti o precusorci hanno la capacità di differenziarsi in un singolo tipo di cellula. Ad esempio gli epatociti, che costituiscono la maggior parte del fegato, sono unipotenti. La capacità del fegato di rigenerarsi da un minimo del 25% della sua massa originaria è attribuita a questa proprietà [17] , altri esempi sono dati dalle cellule staminali unipotenti cubiche o cilindriche presenti a livello dello strato germinativo dell'epidermide.

[modifica] Ciclo Cellulare

La cellula staminale, possiede le proprietà di poter entrare ed uscire dalla fase G0 del ciclo cellulare, tale proprietà assicura alle cellule di poter permanere in uno stato di quiescenza a tempo indeterminato e di mantenere il proprio stato indifferenziato; A seconda dei segnali ambientali che la cellula riceve essa potrà andare inconto ad una replicazione simmetrica, tipica dello stadio di sviluppo embrionale che aumenta il numero delle cellule staminali o potrà andare incontro alla modalità di divisione non simmetrica, tipica della fase adulta, cioè produce due cellule figlie: una specializzata, che andrà in contro a differenziazione, l'altra staminale, cioè indifferenziata [18].

Questo tipo di divisione asimmetrica, nel tempo, garantisce la presenza di una cellula non-differenziata e quindi la possibilità di riparazione del tessuto a cui cellula appartiene. In un muscolo, ad esempio, la presenza di cellule staminali garantisce il ricambio cellulare qualora le cellule muscolari fossero diventate troppo vecchie o comunque incapaci di riprodursi.

Non tutti i tessuti hanno la capacità di auto-ripararsi o di auto-rinnovarsi: ciò dipende o dall'assenza, in quel tessuto, di cellule non-specilizzate o dalla presenza di cellule labili. I tessuti a parziale capacità di rinnovvamento sono caatterizzati dalla presenza di cellule dette stabili. Le cellule staminali si definiscono infatti labili quando non operano più nella costruzione di nuove cellule, stabili quando operano seppure in maniera ridotta e perenni quando non cessano mai la loro attività di sostituzione/creazione di cellule.

[modifica] Tipi

In base alle potenzialità si possono distinguere quattro tipi di cellule staminali:

  • Una singola cellula staminale totipotente può svilupparsi in un intero organismo e persino in tessuti extra-embrionali. I blastomeri posseggono questa proprietà.
  • Le cellule staminali pluripotenti possono specializzarsi in tutti i tipi di cellule che troviamo in un individuo adulto ma non in cellule che compongono i tessuti extra-embrionali.
  • Le cellule staminali multipotenti sono in grado di specializzarsi unicamente in alcuni tipi di cellule.
  • Le cellule staminali unipotenti possono generare solamente un tipo di cellula specializzata.

Le cellule staminali sono anche classificate secondo la sorgente di derivazione, come embrionali, fetali, amniotiche e adulte.

  • Le cellule staminali adulte sono cellule non specializzate reperibili tra cellule specializzate di un tessuto specifico e sono prevalentemente multipotenti. Queste sono tuttora già utilizzate in cure per oltre cento malattie e patologie. Sono dette più propriamente somatiche (dal Greco σῶμα; sôma = corpo), perché non provengono necessariamente da adulti ma anche da bambini o dai cordoni ombelicali (sia dal sangue del cordone che dal tessuto del cordone stesso)
  • Le cellule staminali embrionali sono ottenute a mezzo di coltura, ricavate dalle cellule interne di una blastocisti. La ricerca sulle cellule staminali embrionali è ancora ai primi stadi: fare ricerca con cellule umane di questo tipo è una questione controversa: l'utilizzo di cellule staminali embrionali ha sollevato un grosso dibattito di carattere etico. Difatti per poter ottenere una linea cellulare (o stirpe, o discendenza) di queste cellule si rende necessaria la distruzione di una blastocisti, un embrione non ancora cresciuto sopra le 150 cellule; tale embrione è ritenuto da alcuni un primitivo, od almeno potenziale, essere umano, la cui distruzione equivarrebbe all'uccisione di un essere umano già concepito. Il dibattito vede dunque contrapposti coloro che preferiscono adottare, proprio per la mancanza di certezze sul momento in cui possa individuarsi la nascita dell'"essere umano", una posizione prudente e contraria all'utilizzo degli embrioni umani per fini di ricerca, e coloro che condividono e sostengono la necessità di ricerca sulle cellule embrionali umane pur essa implicando la distruzione dell'embrione fermo restando che sarebbero utilizzati solo embrioni congelati che sarebbero poi distrutti per la perdita della loro efficacia. Questi embrioni sono le "rimanenze" di inseminazioni artificiali e circa il loro utilizzo in campo di ricerca la loro potenzialità potrebbe essere sfruttata per una ipotetica terapia di un maggior numero di patologie. Tutto ciò è già possibile negli U.S.A., grazie a finanziamenti soprattutto privati.
  • Le cellule staminali amniotiche si trovano nel liquido amniotico che circonda il feto durante la gestazione. Le cellule staminali amniotiche hanno caratteristiche biologiche molto simili alle staminali embrionali, ma non hanno le controindicazioni di tipo etico legate alla distruzione dell'embrione. La ricerca su queste cellule è molto recente, ma sono molte le patologie per le quali è prevista l'applicazione sull'uomo: dalle malattie della retina, al diabete, alle malattie neurodegenerative, alla chirurgia ricostruttiva, alle malattie rare...[19]. Esistono, in molti Paesi, centri pubblici e banche private che conservano le cellule staminali amniotiche in vista di un utilizzo autologo.
  • Le cellule staminali fetali con caratteristiche multipotenti, sono presenti nell'utero, nel corso dello sviluppo fetale, e vengono ottenute da feti abortiti spontaneamente o da interruzioni di gravidanza.

[modifica] Cellule staminali amniotiche

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi la voce Cellula staminale amniotica.

Le cellule staminali amniotiche possono essere ottenute dal campione residuo prelevato per l'effettuazione dell'esame di diagnosi prenatale facoltativa denominato "amniocentesi". Dal residuo del liquido non utilizzato per l'esame diagnostico si ricavano cellule staminali multipotenti e di grande vitalità, in grado di moltiplicarsi centinaia di volte e capaci di differenziarsi in vari tessuti adulti. Rispetto alle embrionali, le staminali amniotiche non hanno suscitato problemi etici e - elemento fondamentale dal punto di vista medico - possono essere utilizzate ad uso autologo, cioè direttamente sull'individuo stesso. Questo fatto - che non è attuabile con quelle embrionali, poiché l'embrione da cui originano è stato distrutto - permette una assoluta compatibilità con il "proprietario", senza alcun problema di rigetto. Il rigetto si può evitare anche con le cellule staminali adulte, ma queste ultime sono più "anziane", con minori capacità differenziative e meno dinamiche rispetto a quelle embrionali, fetali o amniotiche.[senza fonte] Numerose istituzioni universitarie e centri di ricerca nel mondo sono impegnati a studiare le cellule amniotiche, la cui scoperta è molto recente e le cui potenzialità sono tuttora oggetto di continue scoperte. Ad oggi si ipotizza che queste cellule possano differenziarsi in molti tessuti come quelli cartilaginei, ossei, adiposi, neurali. Esiste una recente pubblicazione di un gruppo franco-italiano ha permesso di differenziare le staminali amniotiche in staminali emopoietiche.[20]

Società private propongono la conservazione a pagamento delle cellule staminali che potrebbero essere utilizzate per il proprietario stesso o per i parenti più stretti (in alcuni casi). In sintesi, è possibile affermare che le cellule staminali presenti nel liquido amniotico siano in grado di differenziarsi in molti tipi di cellule adulte, conservando caratteristiche di "gioventù" uniche nel percorso biologico dell'individuo. Riguardo al dibattito etico, quotidiani cattolici come "L'Avvenire" e l'"Osservatore Romano", quotidiano ufficiale della Chiesa Cattolica, si sono espressi favorevolmente[21].

[modifica] Cellule staminali ottenute da sangue del cordone ombelicale

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi la voce Cellula staminale ematopoietica.

Il sangue residuo della placenta e del cordone ombelicale costituisce una fonte di cellule staminali emopoietiche adulte. Dal 1988 queste cellule staminali da cordone ombelicale sono impiegate per curare il morbo di Gunther, la sindrome di Hurler, la leucemia linfocitica acuta e molte altre patologie che interessano in particolare i bambini. Il sangue è raccolto dal cordone ombelicale - sia in caso di parto spontaneo che di taglio cesareo - facendo un prelievo (in circuito chiuso sterile) dalla vena ombelicale. Una volta raccolto, ne viene calcolato il volume e la quantità di globuli bianchi, che non devono essere inferiori, rispettivamente, a 60 ml e 800 milioni (la quantità dei bianchi minimi alla raccolta è spesso diversa da banca a banca, è però comunemente accettato il fatto che ad unità congelata non debbano essere inferiori a 800 milioni).

Questo sangue non viene analizzato direttamente per agenti infettivi, in quanto gli esami sierologici vengono effettuati sulla partoriente, al parto e a sei mesi dalla donazione. Viene eseguita però la caratterizzazione HLA per determinare se il ricevente sia compatibile o meno con il tessuto ricevuto. I risultati della tipizzazione HLA vengono pubblicati su dei database mondiali - per es. BMDW - accessibili da centri trapianto autorizzati per poter "avviare" una ricerca di tessuto compatibile con il proprio paziente. Il sangue da cordone subisce trattamenti ed è deprivato dei globuli rossi prima di essere conservato in azoto criogenico a una temperatura compresa tra -130 e -196° centigradi per un futuro utilizzo. Al momento del trapianto, il sangue viene scongelato, vengono filtrate le sostanze criopreservanti e somministrato al paziente per endovena o nella cresta iliaca.

Questo genere di terapia, in cui le cellule staminali sono ottenute da un donatore estraneo, è detta allogenica. Quando le cellule sono ricavate dallo stesso paziente sul quale saranno utilizzate la conservazione è detta autologa e quando provengono da individui identici, è chiamata singenica. Il trasferimento xenogenico, quindi tra animali appartenenti a diverse specie, è molto poco sviluppato e si ritiene abbia scarse possibilità.

In Italia la conservazione per uso "personale", o più precisamente per uso intrafamiliare, è consentita solo nel caso in cui, al momento del parto, siano presenti nel neonato, nella fratria o nei genitori del neonato stesso, delle patologie che abbiano l'indicazione al trapianto con cellule staminali da sangue placentare. In questo caso si parla di conservazione dedicata (o più propriamente, di uso autologo e uso allogenico correlato) ed è sufficiente presentare un certificato medico degli specialisti che seguono la persona malata.

Per le conservazioni dedicate i criteri di selezione e di esclusione dell'unità dalla raccolta e dal congelamento sono meno rigidi rispetto alle comuni conservazioni.

In caso diverso è comunque consentito, previa autorizzazione delle autorità competenti (vedi Decreto ministeriale del 18 novembre 2009 pubblicato sulla G.U. del 31 dicembre 2009), raccogliere il sangue placentare e spedirlo all'estero a pagamento per la criopreservazione presso laboratori privati, pratica vietata in Italia.

[modifica] Cellule staminali adulte

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi la voce Cellula staminale adulta.

Cellule staminali sono presenti anche nell'individuo adulto.

Le cellule staminali adulte sono cellule non specializzate che si riproducono giornalmente per fornire alcune specifiche cellule: ad esempio 200 miliardi di globuli rossi sono generati ogni giorno nel corpo da cellule staminali emopoietiche. Fino a poco tempo fa si pensava che ognuna di queste cellule potesse produrre unicamente un tipo particolare di cellula: questo processo è chiamato differenziazione (vedi morfogenesi). Tuttavia negli ultimi anni si sono avute prove che le cellule staminali possono acquisire molte forme differenti: è noto che cellule staminali nello stroma del midollo osseo possono trasformarsi in cellule epatiche, neurali, muscolari, renali e follicolari. Caratteristiche molto simili o identiche si ritrovano anche nelle cellule staminali contenute nel tessuto adiposo, presenti in abbondanza e facilmente prelevabili con una semplice lipoaspirazione. il lipoaspirato può essere processato anche immediatamente e rappresenta oggi la fonte più promettente di cellule staminali adulte mesenchimali

Le cellule staminali adulte potrebbero anche essere più versatili. Ricercatori alla New York University School of Medicine hanno estratto cellule staminali dal midollo osseo di topi che loro dicono essere pluripotenti. Trasformare un tipo di cellula staminale in un altro si chiama transdifferenziazione.

Un gruppo di ricerca del dipartimento di Patologia Clinica presso la facoltà di Medicina della Seconda Università degli Studi di Napoli, ha avviato un protocollo sperimentale per la cura dei pazienti affetti da arteriopatia ostruttiva periferica (AOP) promuovendo la rivascolarizzazione degli arti colpiti, come risultato di neovasculogenesi e angiogenesi. La neovasculogenesi richiede la mobilizzazione di cellule progenitrici staminali dal midollo, mentre l'angiogenesi comporta l'attivazione delle cellule progenitrici endoteliali residenti vicino ai vasi. In studi clinici condotti in pazienti affetti da ischemia degli arti inferiori, il trapianto autologo di cellule di midollo osseo ha mostrato risultati molto incoraggianti, con un aumento della vascolarizzazione degli arti colpiti. Quindi il trapianto autologo di midollo osseo è una valida opzione terapeutica per i pazienti con grave AOP.

Utili fonti di cellule staminali adulte sono in realtà localizzabili in tutti gli organi del corpo. Ricercatori alla McGill University di Montréal hanno ricavato cellule staminali dalla pelle capaci di specializzarsi in molti tipi di tessuto, compresi neuroni, cellule muscolari lisce e cellule adipose. Esse sono state trovate nel derma, lo strato più profondo della pelle: queste cellule staminali giocano un ruolo centrale nella rimarginazione di piccoli tagli. Si ritiene che anche i vasi sanguigni, la polpa dentaria, l'epitelio digestivo, la retina, il fegato ed anche il cervello contengano cellule staminali, utili per la rigenerazione dello stesso sistema nervoso centrale, cervello e midollo spinale.[senza fonte] In Italia, attraverso il Registro Nazionale dei donatori di Midollo Osseo, "IBMDR", è possibile rintracciare un donatore volontario di cellule staminali adulte, per la cura di varie malattie, tra cui la leucemia.

[modifica] Cellule staminali embrionali

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi la voce Cellula staminale embrionale.

Le cellule staminali embrionali (ES) sono cellule pluripotenti ricavate dalla massa cellulare interna della blastocisti. Queste cellule, una volta estratte, possono essere messe in coltura e fatte proliferare quali linee indifferenziate oppure si può procedere facendole differenziare nella linea cellulare voluta dal ricercatore. Grazie a questo tipo di cellule è stato scoperto molto sulla segnalazione e il differenziamento delle cellule degli embrioni, ma sono state anche utilizzate in esperimenti genetici nel topo volti alla comprensione della funzione di alcuni geni, dove sono stati generati topi knockout (cioè in cui è stato volutamente inattivato o deleto un gene dal DNA) e topi knockin (dove un gene è sostituito da una sequenza di DNA mutata). Si stanno studiando queste cellule come valido strumento per la rigenerazione di alcuni tessuti che nell'organismo sono quiescienti o non proliferanti come ad esempio i cardiomiociti cardiaci, i neuroni o gli epatociti.

[modifica] Cellule staminali pluripotenti indotte (iPS)

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi la voce Cellule staminali pluripotenti indotte.

Gli scienziati giapponesi K.Takahashi e S.Yamanaka sono stati i pioneri della riprogrammazione di cellule differenziate in cellule pluripotenti nel topo tramite induzione. Hanno dimostrato che la pluripotenzialità di una cellula staminale dipende dall'espressione di almeno quattro geni (Oct 3/4, c-Myc, Sox-2 e Kfl4), tutti fattori di trascrizione a cui si deve aggiungere una proteina homeobox chiamata Nanog che impedisce alle staminali di differenziars, anche se quest'ultima non risultò indispensabile. Per fare ciò hanno utilizzato dei fibroblasti umani che sono stati riprogrammati mediante trasfezione dei quattro geni sopra riportati, facendoli diventare cellule staminali pluripotenti.[22]. Un altro laboratorio ha condotto un esperimento simile utilizzando i geni Sox-2, Oct 3/4, Lin28 e Nanog.[23]. Le cellule riprogrammate risultato di questi esperimenti sono state chiamate cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) e dato che sono generate a partire da cellule somatiche adulte non presenterebbero i problemi etici delle cellule staminali embrionali (ES) e potrebbero essere impiegate più diffusamente nelle terapie basate sulle cellule staminali. Un problema è che uno dei quattro geni, c-Myc e Kfl4, è un potente oncogeno, per cui si dovrebbero cercare altri geni che, pur generando iPS non siano oncogeni. Sembra che altri laboratori siano riusciti a produrre iPS facendo a meno di c-Myc.[24]

[modifica] Eventi chiave della ricerca sulle staminali

  • 1909 - Alexander A. Maximow The lymphocyte as a stem cell, common to different blood elements in embryonic development and during the post-fetal life of mammals. Lecture with a demonstration, held at a special meeting of the Berlin Hematological Society on 1 June 1909 (Tradotto dal tedesco). Folia Haematologica 8.1909, 125-134 (L'originale in tedesco)
  • 1960 - Joseph Altman e Gopal Das presentano prove di neurogenesi adulta e di attività da parte di cellule staminali nel cervello: quanto affermano contraddice il dogma di Cajal che escludeva la possibilità di formazione di nuovi neuroni
  • 1963 - McCulloch e Till illustrano la presenza di cellule staminali autorinnovanti nel midollo osseo di topo
  • 1968 - trapianto di midollo osseo tra due fratelli tratta con successo la SCID
  • 1978 - vengono scoperte cellule staminali ematopoietiche nel cordone ombelicale umano
  • 1981 - vengono derivate cellule embrionali staminali di topo dalla massa cellulare interna
  • 1992 - cellule staminali neurali sono coltivate in vitro sotto forma di neurosfere
  • 1992 - Claudio Bordignon completa la prima procedura medica al mondo mirante alla terapia genica delle malattie ereditarie, usando cellule staminali come vettori per il materiale genetico.
  • 1995 - Bill Clinton firma una legge che rende illegali fondi federali per la ricerca su cellule staminali ottenute con la distruzione dell'embrione
  • 1997 - si dimostra che la leucemia origina da cellule staminali ematopoietiche: è la prima prova diretta dell'esistenza di un nesso tra cellule staminali e cancro
  • 1998 - James Thomson e i suoi collaboratori derivano la prima linea di cellule staminali embrionali presso l'Università del Wisconsin-Madison.
  • 2000 - vengono pubblicati numerosi studi sulla plasticità delle cellule staminali adulte
  • 2003 - Songtao Shi dell'NIH scopre una nuova fonte di cellule staminali adulte nei denti da latte dei bambini
  • 2004-2005 - Hwang Woo-Suk asserisce di avere creato numerose linee di cellule staminali embrionali umane da ovociti umani non fertilizzati. Si scopre che non era vero
  • 19 luglio 2006 - George W. Bush firma il veto della legge che avrebbe permesso l'uso di fondi federali per la ricerca su cellule staminali ottenute dalla distruzione dell'embrione
  • 7 gennaio 2007 - Un pool di scienziati, comprendenti l'italiano Paolo De Coppi, annuncia di aver scoperto cellule staminali nel liquido amniotico
  • 8 aprile 2008 - i fibroblasti si trasformano in cellule staminali pluripotenti, in grado di curare nei topi di laboratorio il morbo di Parkinson. Il risultato, appena pubblicato sulla rivista scientifica Pnas (Proceedings of the national academy of sciences).
  • Ottobre 2008 - Nasce in Lombardia la prima banca al mondo per la conservazione delle cellule staminali del liquido amniotico
  • 9 marzo 2009 - Il presidente americano Barack Obama ha rimosso, con un ordine esecutivo, i limiti al finanziamento pubblico alla ricerca sulle cellule staminali embrionali
  • 8 marzo 2010 - Il gruppo di ospedali americano Caritas Christy (il più grande del New England) sigla con Biocell Center un'intesa per la conservazione delle cellule staminali amniotiche prelevate nei propri centri
  • 12 gennaio 2011 - Muore Estern McCulloch (scopritore delle cellule staminali)
  • 26 agosto 2011 - Al Centro Europeo di Ricerca sulle cellule staminali di Terni (diretto dal prof. Angelo Vescovi) viene dato il via, dal comitato etico regionale dell'Umbria, la sperimentazione delle cellule staminali sull'uomo.[25]

[modifica] Banche di crioconservazione

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Le "banche di conservazione delle cellule staminali" sono strutture con elevati standard di sicurezza, in cui le unità di cellule prelevate vengono stoccate in capienti contenitori di azoto criogenico fino al momento del loro eventuale utilizzo. Le cellule staminali possono essere conservate immerse in celle di azoto liquido o di vapori di azoto a -170 / -190 °C (risospese in appropriati mezzi per la crioprotezione, come ad esempio il dimetilsolfossido o il glicerolo). La legislazione che regolamenta le Banche di cellule staminali varia da Paese a Paese, e si differenzia a seconda della fonte di prelievo delle cellule (amniocentesi, cordone ombelicale, sangue, denti....) e dell'uso previsto (autologo o allogenico): in Italia la legislazione vieta solo la conservazione delle cellule cordonali ad uso autologo presso banche private, pur consentendone la conservazione presso strutture estere. La conservazione autologa ha il vantaggio della totale assenza di fenomeni di rigetto in caso di autotrapianti di organi e tessuti, mentre lo svantaggio di tale pratica è rappresentato dal fatto che, in caso di leucemia, ad esempio, nel campione conservato siano presenti cellule tumorali leucemiche, così come nell'organismo malato del paziente: questo è il motivo per cui, principalmente, gli interventi effettuati nella pratica chirurgica sono a base di cellule staminali cordonali eterologhe, ottenute quindi da un donatore presumibilmente sano. La cellule vengono conservate perché si prevede che in futuro saranno un elemento di cura contro linfomi, leucemie e tumori, utile nella terapia genica e tissutale, nel trattamento di patologie ereditarie, ma per il momento, vengono utilizzate fondamentalmente in alternativa al trapianto di midollo osseo.[26]

In Italia sono attive banche pubbliche di cellule cordonali e banche di cellule staminali di varia natura, tra cui le amniotiche.

[modifica] Banche di conservazione delle cellule staminali da cordone ombelicale

In alcuni ospedali, è però possibile effettuare la donazione delle cellule staminali cordonali, le quali vengono conservate presso banche situate in strutture pubbliche (la più grande è la Milano Cord Blood Bank presso l'Ospedale Maggiore, ne esistono altre presso gli ospedali di Pavia, Verona, Padova, Torino, Bologna, Genova, Treviso, Firenze, Pisa, Pescara, Roma, Napoli, San Giovanni Rotondo, Reggio Calabria, Sciacca). Molti altri ospedali pubblici italiani, dove non esiste una struttura interna deputata alla conservazione dei campioni, fungono da centri di raccolta del sangue cordonale, che viene poi distribuito alle banche pubbliche.[27]

In Italia esistono solo banche cordonali pubbliche: infatti il decreto ministeriale del 18 novembre 2009 recita che "è vietata l'istituzione di banche per la conservazione di sangue dal cordone ombelicale presso strutture sanitarie private o presso società private";[28] Le banche pubbliche sono state istituite per conservare il sangue cordonale dei neonati per cui esiste un'elevata familiarità per alcune gravi patologie genetiche- si parla in questo caso di "conservazione autologa dedicata" - o per conservare il sangue cordonale che alcuni genitori decidono di donare affinché, in caso di compatibilità, possa essere trapiantato ad un bambino malato - si parla di "conservazione allogenica".

Nelle banche private l'unità di sangue prelevata dal cordone ombelicale di un bambino viene invece conservata a suo nome - si parla di "conservazione autologa" - e diventa a tutti gli effetti una sua proprietà; il sangue rimane così congelato fino al momento in cui dovesse servire allo stesso bambino (trapianto autologo) o eventualmente a un suo familiare compatibile.

[modifica] Banche di cellule da liquido amniotico

Vista l'alta capacità moltiplicativa, le staminali da liquido amniotico si possono conservare per se stessi autorizzando al contempo la possibilità di utilizzo per altri soggetti compatibili.

Le cellule amniotiche non rientrano concettualmente nella linea legislativa del sangue e dei suoi derivati, pertanto la loro conservazione è consentita in tutto il mondo.

Le cellule vengono estratte da un campione prelevato durante l'amniocentesi, che implica un rischio generalizzato di aborto pari all'1% dei casi[senza fonte], successivamente amplificate ed espanse in laboratorio.

[modifica] Note

  1. ^ Scott F. Gilbert, Biologia dello sviluppo, Zanichelli, 2005(3 ed.). ISBN 8808072754
  2. ^ Becker, A.J., McCulloch, E.A., Till, J.E. (1963) Cytological demonstration of the clonal nature of spleen colonies derived from transplanted mouse marrow cells. Nature 197:452-4
  3. ^ Siminovitch, L., McCulloch, E.A., Till, J.E. (1963) The distribution of colony-forming cells among spleen colonies. Journal of Cellular and Comparative Physiology 62:327-36
  4. ^ Hans R. Schöler (2007). "The Potential of Stem Cells: An Inventory". In Nikolaus Knoepffler, Dagmar Schipanski, and Stefan Lorenz Sorgner. Humanbiotechnology as Social Challenge. Ashgate Publishing, Ltd. p. 28. ISBN 9780754657552
  5. ^ Hans R. Schöler, The Potential of Stem Cells: An Inventory in Nikolaus Knoepffler, Dagmar Schipanski, and Stefan Lorenz Sorgner (a cura di), Human biotechnology as Social Challenge, Ashgate Publishing, Ltd, 2007. ISBN 9780754657552
  6. ^ (July 2009) Regenerative Medicine Glossary. Regenerative Medicine 4 (4s). DOI:10.2217/rme.09.s1.
  7. ^ Mitalipov S, Wolf D (2009). Totipotency, pluripotency and nuclear reprogramming.. Adv Biochem Eng Biotechnol 114: 185–99. DOI:10.1007/10_2008_45.
  8. ^ M. K. Razdan, Introduction to plant tissue culture, 2. ed., Enfield, NH [u.a.], oxford Publishers, 2003. ISBN 1-57808-237-4
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