Alle origini delle staminali

A0002854Il problema legato alle colture di cellule staminali è dovuto principalmente alla loro reperibilità e alla difficoltà di isolamento. Diversi tessuti contengono le cellule staminali ma in quantità e tipologie diverse: dalla maggior parte dei tessuti è difficile isolare cellule staminali pluripotenti cioè staminali in grado di specializzarsi in tutti i tipi di cellule presenti in un individuo adulto (molto poche e difficili da isolare), mentre è più facile ottenere cellule staminali multipotenti cioè cellule in grado di differenziarsi solo in alcune linee cellulari. Per aggiungere a una coltura cellulare destinata a test tossicologici delle cellule staminali è necessario quindi prima isolarle da un tessuto identificarle correttamente per poterle utilizzare, procedure che richiedono tempo e hanno costi molto elevati. Le cellule staminali indotte sono cellule staminali a tutti gli effetti, ossia totipotenti e derivano da una sorta di regressione alle origini di normali cellule somatiche. Per ottenerle necessario agire sui meccanismi di regolazione genetica di cellule già differenziate, ossia cellule somatiche. La differenza tra cellule somatiche e cellule pluripotenti, o staminali, è dovuta a all’ espressione genica diversa. Staminali e cellule somatiche hanno, infatti, una regolazione epigenetica differente che porta a un espressione genica completamente diversa e quindi anche a una morfologia e funzionalità. La metilazione del DNA, per esempio, inibisce la trascrizione genica, così come la condensazione della cromatina. Agendo su questi meccanismi si è scoperto già da tempo che è possibile revertire il fenotipo e ottenere cellule indifferenziate. Per poter trasformare cellule somatiche in staminali e quindi in un altro tipo di cellula somatica bisogna però indirizzare correttamente le staminali indotte a differenziarsi nel fenotipo desiderato. Avere un buon numero di staminali non è sufficiente se queste non si differenziano nel biotipo giusto o la differenziazione è solo parziale. Le staminali, infatti, si devono trasformare completamente senza che rimangano tracce della pluripotenza. Fondamentale che siano funzionali: non è sufficiente che abbiano la morfologia giusta ma devono anche adattarsi ad altre tipologie cellulari presenti nella coltura inoltre devono essere compatibili, riconoscere gli stimoli e i messaggi fisiologici in maniera corretta, secernere ormoni e fattori di crescita adeguati. Tuttavia una volta messo a punto i protocolli adeguati non sarebbe più necessario avere grosse quantità di tessuto da cui isolare poche cellule, sarebbe sufficiente partire da una coltura primaria di un tessuto genetico e agendo sulla regolazione genetica per trasformarla nel fenotipo necessario.

di E. Brunelli, PhD Biotechnology, Università del Piemonte Orientale

 

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