Nuovi approcci sperimentali per la cura del Parkinson con le cellule staminali

Una terapia sperimentale che prevede l'impianto di neuroni appositamente ricreati a partire da cellule staminali "riprogrammate" nel cervello per curare la malattia di Parkinson. Questa la ricerca di un gruppo di studiosi giapponesi che hanno riportato risultati incoraggianti in due articoli recentemente pubblicati sulle riviste Nature e Nature Communication.
Laura Mosca, 19 Settembre 2017
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Biologia Molecolare

Una terapia sperimentale che prevede l’impianto di neuroni appositamente ricreati a partire da cellule staminali “riprogrammate” nel cervello per curare la malattia di Parkinson. Questa la ricerca di un gruppo di studiosi giapponesi che hanno riportato risultati incoraggianti in due articoli recentemente pubblicati sulle riviste Nature e Nature Communications.
Da esperimenti condotti su scimmie (Macaca fascicularis) affette dalla patologia animale corrispondente alla malattia di Parkinson è emerso che questo tipo di trattamento migliora i sintomi e sembra essere sicuro. Il risultato più promettente dello studio è che le cellule impiantate sono sopravvissute nel cervello delle scimmie per almeno due anni senza causare effetti pericolosi nell’organismo; ciò fornisce un grosso stimolo per i ricercatori il cui prossimo obiettivo sarà quello di sperimentare i trattamenti per il Parkinson con cellule staminali nell’uomo. Jun Takahashi, esperto di cellule staminali presso l’Università di Kyoto che ha condotto lo studio, afferma che il suo team prevede di iniziare presto a traslare in studi clinici questo tipo di ricerca trapiantando neuroni generati da cellule pluripotenti indotte (iPS) in pazienti con Parkinson. Probabilmente questa ricerca ha ispirato molti altri gruppi in tutto il mondo che stanno sperimentando approcci diversi al trattamento del Parkinson utilizzando le cellule staminali, con trial clinici che partiranno a breve.
Il Parkinson è una condizione neurodegenerativa causata dalla morte di cellule denominate neuroni dopaminergici, che producono un neurotrasmettitore chiamato dopamina in alcune aree del cervello. Poiché le cellule cerebrali che producono dopamina sono coinvolte nel movimento, i pazienti affetti da questa patologia presentano i caratteristici tremori e rigidità muscolare.
I trattamenti attuali sono volti ad alleviare i sintomi della malattia ma non ne affrontano la causa reale.
I ricercatori perseguono da tempo l’idea che le cellule staminali pluripotenti, che possono cioè originare qualsiasi tipo di cellula nell’organismo, potrebbero sostituire i neuroni dopaminergici degenerati nei pazienti con Parkinson, e quindi potenzialmente arrestare la progressione della malattia o addirittura invertirne gli effetti. Le cellule iPS si ottengono forzando cellule adulte, quindi già differenziate, a ripercorre all’indietro il loro cammino di maturazione fino allo stato di staminali pluripotenti, così chiamate perché in grado di differenziarsi in diverse linee cellulari fino a ritornare adulte.
Le cellule iPS hanno la stessa versatilità delle cellule staminali embrionali ma non ne condividono le preoccupazioni etiche.
La squadra di Takahashi ha trasformato cellule iPS derivate sia da persone sane che da pazienti con Parkinson in neuroni che producono dopamina. In seguito ha trapiantato queste cellule in scimmie affette da una malattia simile al Parkinson indotta da una tossina che uccide i neuroni.
Le cellule cerebrali trapiantate sono sopravvissute per almeno due anni formando connessioni con le cellule cerebrali della scimmia ospite, spiegando l’aumento dei movimenti spontanei osservato nei macachi.
Dal punto di vista della sicurezza dell’approccio utilizzato dai ricercatori giapponesi, è fondamentale sottolineare che Takahashi e colleghi non hanno riscontrato alcun segnale di insorgenza di tumori a partire dalle cellule trapiantate, una preoccupazione fondata per i trattamenti che coinvolgono cellule pluripotenti.
Le cellule iPS inoltre non hanno innescato risposte immunitarie se non di lieve entità che sono state controllate senza problemi con farmaci immunosoppressivi.
Per quanto riguarda la funzionalità dell’approccio, il trapianto di cellule iPS ha permesso il recupero di un’ampia gamma di movimenti dei macachi, ma purtroppo sembra non aver avuto ancora alcun effetto sui sintomi non motori del Parkinson, come ad esempio la demenza.
Prima di poter iniziare le sperimentazioni cliniche su esseri umani dovranno essere affrontati e studiati alcuni problemi critici, ma Takahashi è fiducioso e spera di poter traslare la ricerca entro la fine del prossimo anno. Questo sarebbe il primo studio a effettuare il trapianto di cellule iPS per curare il Parkinson. In teoria, le cellule iPS potrebbero essere prodotte su misura per singoli pazienti; ciò eliminerebbero la necessità di utilizzare farmaci che sopprimono una possibile risposta immunitaria ai tessuti estranei.
Ma le cellule iPS personalizzate sono costose da realizzare e possono richiedere un paio di mesi per la riprogrammazione e la crescita. Perciò i ricercatori giapponesi intendono stabilizzare linee cellulari di iPS da persone sane e quindi utilizzare biomarcatori di cellule immunitarie per adattarle alle persone con Parkinson, nella speranza di ridurre al minimo la risposta immunitaria (e quindi la necessità di utilizzare farmaci per contenere l’attacco).
Nel secondo articolo pubblicato su Nature Communications, Takahashi e colleghi descrivono la tecnica utilizzata per migliorare la sopravvivenza post-trapianto dei neuroni iPS: scegliendo cellule iPS con lo stesso tipo di complesso maggiore di istocompatibilità dell’organismo ricevente si riduce la risposta immunitaria verso le cellule trapiantate sopprimendo l’accumulo di microglia e linfociti nell’ospite e quindi la sopravvivenza dei neuroni trapiantati.
Esistono altri approcci attualmente in fase di analisi per la cura del Parkinson mediante cellule staminali.
All’inizio di quest’anno alcuni ricercatori cinesi hanno avviato un trial clinico che ha previsto il trapianto nei pazienti di precursori neurali prodotti da cellule staminali embrionali destinate a svilupparsi in neuroni maturi dopaminergici. Un anno prima un procedimento simile è stato effettuato da altri scienziati in Australia. Ma altri ricercatori hanno espresso la propria preoccupazione rispetto al fatto che le cellule immature trapiantate potrebbero sviluppare mutazioni tumorigeniche.

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