Ricerche precedenti hanno suggerito che le staminali dell’embrione e le staminali del midollo osseo dell’adulto possono dare origine a vari tipi di cellule più differenziate, comprese le cellule dell’epitelio polmonare. Però la quantità di cellule epiteliali polmonari derivabili da staminali del midollo osseo è apparsa modesta nello studio “in vivo” già eseguito (su malati FC) (1); mentre non si conoscono risultati ottenuti, sempre nell’uomo, con staminali embrionali. E’ necessario cercare altre fonti di staminali e studiare se possono rappresentare un’alternativa più vantaggiosa rispetto a quelle del midollo osseo. E’ quello che sta facendo questo gruppo di ricerca che unisce italiani e canadesi ((l’Unità di Oncologia e Patologia Molecolare dell’Università di Cagliari e il Dipartimento di Medicina e Ginecologia dell’Università del Vermont, negli USA).
La nuova fonte di staminali indagata (2) è il sangue del cordone ombelicale, perché è ricco di staminali e un particolare tipo di queste (le staminali chiamate mesenchimali) possono trasformarsi in cellule dell’osso, della cartilagine, del tessuto adiposo. Finora non si sapeva se potessero trasformarsi in cellule dell’epitelio polmonare. I ricercatori sono riusciti ad isolare staminali mesenchimali da 12 su 31 (38%) dei campioni di sangue di cordone studiati. Le staminali sono state coltivate in un mezzo speciale contenente fattori di crescita (cellule tracheali di topo, acido retinoico e altro) appositamente studiati per “convincere” le staminali a diventare cellule epiteliali polmonari. Così infatti è successo, in uno spazio di tempo compreso fra 1 e 4 settimane. Il fatto che siano diventate cellule epiteliali polmonari è stato provato attraverso l’identificazione e misurazione (attraverso immunofluorescenza) di specifici marcatori (proteine) che solo le cellule polmonari possiedono. Inoltre si è anche voluta sperimentare la possibilità di infettare le staminali con un virus (della famiglia dei Lentivirus) capace di trasportare il gene CFTR, proprio per studiare la possibilità della realizzazione di una terapia genica cellulare (vale a dire con le nuove cellule ottenute non solo riparare ma anche introdurre il gene normale nel polmone del malato FC). E sembrerebbe possibile, dato che gran parte delle staminali destinate a trasformarsi in polmonari hanno mostrato di incorporare il virus e conseguentemente produrre proteina CFTR normale.
A questo punto dello studio sono entrati in gioco gli animali (topi). I topi sono stati irradiati perché era necessario renderli immunotolleranti (altrimenti avrebbero rigettato le cellule umane iniettate) e perché in questo modo anche i polmoni venivano sottoposti ad un danno che può simulare quello di una malattia. Dopo l’irradiazione sono stati sottoposti all’infusione (per via endovenosa, in una vena della coda) delle staminali trasformate in polmonari. Poi sono stati sacrificati, perché era necessario esaminarne i polmoni, per scoprire se le cellule infuse erano migrate in quella sede. Si è potuto vedere che cellule di origine umana erano presenti in maniera sparsa nel tessuto polmonare mantenuto “vivo” in terreno di cultura (soprattutto dopo 1 mese dall’espianto del polmone del topo il loro numero era discreto, tendeva però a diminuire molto dopo 3 mesi). Si poteva anche notare che una quantità molto minore di cellule umane si era localizzata con precisione a livello dell’epitelio delle vie aeree del polmone (ad esempio nei piccoli bronchi). In sostanza la migrazione delle cellule iniettate dal circolo venoso al polmone era avvenuta, ma in maniera piuttosto casuale e aspecifica, poco rispondente ad un efficace processo di rigenerazione cellulare.
Per avere ulteriori progressi in questo campo è necessario arrivare a conoscere come si svolge la fase attraverso cui le staminali arrivate in sede possono “rimodellare” il polmone, moltiplicandosi e assumendo funzioni specifiche: è questo processo che in futuro sarà molto studiato.
1) Wang G et all “Adult stem cells from bone marrow stroma differenziate into airway epithelial cells: potential therapy for cystic fibrosis” Proc Natl Acad Sci USA 2005; 102:186-191
2) Sueblinvong V, Loi R et all ” Derivation of lung epithelium from human cord blood-derived mesenchymal stem cells” Am J Respir Crit Care Med 2008 Apr 1: 177(7) :701-11
