Cellule iPS
Shinya Yamanaka
Le cellule pluripotenti indotte (iPS) sono cellule non-pluripotenti che sono state ingegnerizzate ('indotte') per diventare pluripotenti, cioè in grado di formare tutti i tipi di cellule del corpo. Anche se le cellule iPS e le cellule staminali embrionali hanno molte caratteristiche in comune non sono identiche. Le iPS, infatti, non danno problemi di rigetto perchè sono ottenute in modo innocuo dal paziente stesso e non sollevano problemi di tipo etico perchè non si distrugge un embrione. Inoltre, possono essere ottenute da cellule di ogni età: in Giappone sono state ottenute iPS da persone dai 6 agli 81 anni senza differenza di potenzialità.
Nel 2006 un gruppo di scienziati giapponesi guidato da Shinya Yamanaka è riuscito a ottenere cellule iPS da fibroblasti di topo e alla fine dell'anno successivo da fibroblasti umani.
Nel 2006 un gruppo di scienziati giapponesi guidato da Shinya Yamanaka è riuscito a ottenere cellule iPS da fibroblasti di topo e alla fine dell'anno successivo da fibroblasti umani.
come si ottengono?
Cellula iPS umana creata da una cellula della pelle adulta.
Le cellule iPS sono ottenute introducendo 4 particolari geni (Oct3/4, Sox2, Klf4, e c-Myc) nelle cellule somatiche tramite retrovirus che trasportano il DNA. Dopo qualche settimana in coltura, si è osservato che potevano essere riprogrammate fino a tornare pluripotenti in uno stato simile a quello delle cellule staminali embrionali. Infine potevano essere differenziate in cellule nervose, del cuore, del fegato (epatociti) e del pancreas (β-cellule pancreatiche).
Si è scoperto che è possibile creare iPS anche con combinazioni di geni diversi (Oct3/4, Sox2, Nanog and Lin28) e usando plasmidi o molecole di RNA sintetico al posto dei retrovirus.
Differenziazione di cellule iPS di topo in neuroni
POTENZIALITà E PROBLEMI
Le cellule iPS
sono una grande promessa per la cura di numerose patologie ad oggi
incurabili. Esse infatti costituiscono una fonte di cellule per la
sostituzione e la rigenerazione di tessuti danneggiati a causa di
malattie, lesioni, difetti congeniti o invecchiamento. Si pensa che
potranno anche essere usate per la creazione di farmaci.
Nonostante ciò, ci sono ancora molti problemi da risolvere. Uno dei geni usati (c-Myc) per ottenere le iPS è un noto oncogene che promuove la formazione di tumori come è stato riscontrato nei primi topi in cui sono state trapiantate. In seguito, il team di Yamanaka è riuscito nella creazione delle iPS senza utilizzare il c-Myc e, nonostante il processo sia più lungo e dia origine a meno cellule, nessuno dei 26 topi in cui sono state trasferite ha evidenziato la formazione di tumori. Lo stesso può essere fatto con cellule iPS ottenute da fibroblasti umani.
Nonostante ciò, ci sono ancora molti problemi da risolvere. Uno dei geni usati (c-Myc) per ottenere le iPS è un noto oncogene che promuove la formazione di tumori come è stato riscontrato nei primi topi in cui sono state trapiantate. In seguito, il team di Yamanaka è riuscito nella creazione delle iPS senza utilizzare il c-Myc e, nonostante il processo sia più lungo e dia origine a meno cellule, nessuno dei 26 topi in cui sono state trasferite ha evidenziato la formazione di tumori. Lo stesso può essere fatto con cellule iPS ottenute da fibroblasti umani.
Altri studi hanno rivelato che le cellule derivate dalle iPS hanno un tasso di morte cellulare, o apoptosi, più elevato di quelle derivate da cellule staminali embrionali. Inoltre, la loro capacità di proliferazione è molto minore. Le anomalie delle cellule iPS potrebbero essere dovute all'utilizzo dei virus nella loro formazione e gli ultimi dati suggeriscono che iPS ottenute con proteine o altre molecole presentino meno difetti.
Infine, è stato recentemente dimostrato che il processo di riprogrammazione è responsabile di anomalie genetiche e danni sul DNA sotto forma di cancellazione o ingrandimento di regioni di genoma su alcuni cromosomi. Queste mutazioni alterano le proprietà delle cellule staminali impedendone l'utilizzo nella cura di malattie o nella creazione di farmaci.
