Come avviene e come funziona la riprogrammazione cellulare?

La riprogrammazione cellulare è una tecnica che permette di trasformare cellule differenziate in cellule staminali. Per cellule adulte s’intendono, cellule mature che hanno subito processi di differenziamento e in seguito sono diventate cellule: della pelle, del sangue o di tessuti specifici. Grazie alla riprogrammazione cellulare si ottengo nuove cellule staminali che vengono chiamate: Cellule Staminali Pluripotenti Indotte (iPS)

Shinya Yamanaka fu il primo scienziato a dimostrare che le cellule adulte differenziate potevano essere “riprogrammate” e tornare a cellule staminali. Dapprima condusse gli studi su cellule di topo (2006) e subito dopo su cellule umane. Questa incredibile e innovativa scoperta portò Yamanaka alla vittoria del Premio Nobel per la Medicina nel 2012.

In particolare, Yamanaka, presso la Kyoto University, identificò quattro geni specifici, ad oggi noti come fattori di Yamanaka. Fondamentali per questo processo: Oct4, Sox2, Klf4 e c-Myc. Se inseriti in cellule adulte, spengono i geni della differenziazione e riattivano quelle della staminalità riportando la cellula indietro nel tempo. Rendono la cellula pluripotente, ossia capace di trasformarsi in qualsiasi tipo cellulare.

Ma perché la scoperta delle iPS è così importante? 

Le Cellule Staminali Pluripotenti Indotte derivando direttamente dal paziente da trattare. Questo rappresenta un grande vantaggio, perché riduce il rischio di rigetto nei trapianti e supera molte problematiche etiche legate all’uso di cellule embrionali. In medicina, le iPS possono essere impegnate nella rigenerazione tessutale, cioè nella creazione di cellule sane da sostituire a quelle malate.

Possono essere utilizzate nei trapianti autologhi, in cui le cellule vengono prelevate dal paziente, riprogrammate, differenziate nel tipo cellulare necessario e poi reinserito nello stesso organismo. Un altro ambito di applicazione riguarda lo studio delle malattie: le cellule possono essere riprogrammate per riprodurre in laboratorio patologie genetiche rare, permettendo di analizzare in modo più preciso e di sviluppare nuove terapie.

Le iPS sono inoltre molto utili nei test farmacologici, perché consentono di studiare gli effetti dei farmacia direttamente sulle cellule umane senza sperimentazioni invasive. Dal punto di vista etico, le iPS rappresentano una soluzione migliore rispetto alle cellule embrionali, poiché non comportano l’utilizzo di embrioni.

Tuttavia esistono ancora dei limiti, tra cui il rischio tumorale legato alla loro elevata capacità proliferativa, aspetto su cui la ricerca sta ancora lavorando. La riprogrammazione cellulare rappresenta oggi uno degli strumenti fondamentali della medicina rigenerativa personalizzata, con l’obbiettivo di riparare organi, tessuti e curare malattie utilizzando le cellule stesse del paziente.

A cura di Miriam Del Regno