La verità sulle staminali

1. Pluripotenza

Il segreto delle staminali embrionali sta nella cosiddetta pluripotenza: la capacità di moltiplicarsi a volontà e trasformarsi (differenziarsi) in ogni tipo di tessuto.

Come succede appunto nello sviluppo embrionale, in cui man mano divengono cellule differenziate, specializzate cioè nei loro compiti di cellule del fegato, o del cuore, e via dicendo, ma non più capaci di proliferare e rigenerare i tessuti.

In realtà, ci sono tessuti che anche da adulti continuano a usurarsi e rinnovarsi di continuo, come la pelle o le cellule del sangue, che infatti possiedono riserve di staminali che ogni giorno le riforniscono di nuove cellule.

Le staminali dell’adulto non hanno però le stesse potenzialità di quelle embrionali: si moltiplicano, sì, ma con meno vivacità, e possono ricreare solo il proprio tessuto e non altri.

Questo limite, d’altronde, è anche la loro forza: sono già orientate a formare il proprio tessuto ed è facile indurle a farlo, e proliferando poco non sono propense a formare tumori, come invece le embrionali tendono a fare.

2. Quelle adulte e quelle embrionali

• Quelle adulte
  Non stupisce quindi che dalle staminali adulte vengano le prime applicazioni in uso già oggi.
  Anzi già ieri, perché di fatto procedure collaudate come i trapianti di pelle per le ustioni, o i trapianti del midollo osseo di un donatore sano nei malati di leucemia, erano già trapianti di staminali quando ancora nessuno li chiamava così.
  Altre applicazioni hanno richiesto più tempo. Ma ne è valsa la pena: nel 2015 la prima terapia con staminali è stata approvata in Europa.
  Si chiama Holoclar e serve per riparare la cornea. L’hanno sviluppata Michele De Luca e Graziella Pellegrini all’Università di Modena e Reggio Emilia.
  La cornea è la membrana trasparente che copre la pupilla e come la pelle si usura e si rinnova, grazie a una riserva di staminali sul suo bordo, il limbus.
  Se è danneggiata, di norma è facilmente sostituita con un trapianto. Ma se anche il limbus va distrutto il trapianto fallisce: presto la nuova cornea si deteriora.
  «Abbiamo creato un sistema per raccogliere le staminali dal limbus del paziente e ricavarne in vitro una cornea nuova da trapiantare», spiega De Luca.
  «Si può fare se è leso un solo occhio, prendendo le staminali dall’altro, o se sono lesi entrambi ma si è salvato un piccolo pezzetto di limbus».
  I primi malati operati nelle sperimentazioni vedono bene ormai da 15anni, e così nel 2015 è giunta l’autorizzazione. A regime si stima che sarà utile a 2-3 mila cittadini europei all’anno.
  Con cellule adulte si lavora anche per riparare le ossa, o la cartilagine di articolazioni traumatizzate.
  Ma molti dei nostri tessuti più preziosi restano fuori portata: il cervello, il cuore o il pancreas non hanno riserve di staminali.

• Quelle embrionali
  Per rigenerarli bisogna allora ricorrere alle staminali pluripotenti. Che oggi non sono più solo le embrionali.
  Nel 2006 Shinya Yamanaka, all’Università di Kyoto, ha fatto una scoperta epocale, premiata da un fulmineo Nobel nel 2012: con una semplice manipolazione genetica anche le cellule adulte possono ringiovanire, tornando simili alle embrionali.
  Queste cellule (le "staminali pluripotenti indotte”) si possono quindi ricavare da un semplice prelievo di pelle o di sangue del malato, evitando le remore etiche dell’uso di embrioni e, in teoria, i rischi di rigetto dati dai tessuti estranei (anche se in alcuni casi il rigetto potrebbe avvenire ugualmente).
  Le staminali pluripotenti vengono quindi guidate a differenziarsi nel tessuto voluto.
  «Nell’embrione le cellule si scambiano sostanze che, come segnali stradali, indicano a ciascuna la via da prendere per diventare fegato, pelle e così via. Noi stiamo imparando a fare lo stesso in laboratorio, per ricavare i tessuti che vogliamo», spiega Malin Parmar della Lunds Universitet in Svezia, che con il collega Anders Bjorklund è fra i pionieri di questo tipo di studi sulle cellule del cervello.

3. La retina, il Parkinson e trapianti da feti

• La retina e il Parkinson
  Le sperimentazioni più avanzate sul sistema nervoso sono quelle dedicate alla sua parte più “semplice”: la retina, che per la sua accessibilità e il relativo isolamento dal resto dell’organo è stata definita «una finestra sul cervello».
  Tre gruppi di ricercatori in Corea del Sud, a Los Angeles e a Londra hanno ricavato da staminali pluripotenti le cellule retiniche per curare la degenerazione maculare senile, un deterioramento progressivo del centro della retina (la macula) che danneggia molto la vista.
  Le sperimentazioni sui primi malati sono già iniziate e ci sono segni incoraggianti sulla sopravvivenza e il funzionamento delle cellule introdotte, ma per trarre conclusioni attendibili, ed escludere guai imprevisti, bisognerà attendere le prove su più pazienti e per tempi più lunghi.
  Il grande traguardo che gli scienziati tentano di raggiungere è però il cervello vero e proprio. Le prime sperimentazioni riguardano il morbo di Parkinson.
  «È una malattia localizzata, dai meccanismi noti, e su cui si lavora da decenni. Se riusciremo a utilizzare le staminali qui, apriremo la strada alle terapie rigenerative del sistema nervoso».

• Trapianti da feti
  La meta potrebbe non essere lontana.
  Il Parkinson dipende dalla morte, in un nucleo profondo del cervello, di un tipo di neuroni che producono dopamina (un messaggero cerebrale).
  Da oltre trent’anni si cerca di rimpiazzarli con neuroni immaturi presi da feti abortiti: giovani neuroni a metà strada fra le staminali e le cellule mature, che, se trapiantati, sono ancora capaci di integrarsi in un cervello e funzionare.
  "Così almeno pareva in alcuni dei pazienti che abbiamo operato fin dagli anni ’80, che sono migliorati al punto da abbandonare i farmaci. Tanti altri, però, miglioravano poco o nulla, quindi l’intervento restava inaffidabile», racconta Bjòrklund.
  Peggio ancora, alcuni malati operati negli Usa negli anni ’90 hanno sofferto gravi effetti collaterali, come scatti ripetuti e incontrollabili degli arti.
  Perciò i trapianti sono stati sospesi. Ma Bjòrklund e Parmar non si sono arresi. In un grande consorzio internazionale con gli altri esperti del campo, hanno cercato di capire quali elementi determinavano o meno i successi.
  Ora hanno elaborato un protocollo più affidabile e avviato un nuovo studio: Transeuro. E nel 2015 sono ricominciati i trapianti.

4. In coltura e cuore da rinforzare

• In coltura
  Se anche funzioneranno, i neuroni fetali non saranno però la soluzione, perché i feti abortiti non bastano certo per tutti i malati.
  In laboratorio le staminali ricavate da un embrione possono continuare a crescere e moltiplicarsi virtualmente all'infinito.
  Quindi, se si impara a trasformarle nei neuroni desiderati, basterebbero le staminali prelevate inizialmente da pochi embrioni per produrre tutti i neuroni di cui c’è bisogno (gli embrioni impiegati sono quelli prodotti in eccesso per la fecondazione assistita e non utilizzati).
  In alternativa, si potrebbero ricavare i neuroni dalle cellule adulte ringiovanite, come Yamanaka sta già facendo in Giappone.
  Nonostante alcuni dubbi iniziali, queste staminali ringiovanite sembrerebbero essere equivalenti a quelle embrionali, anche se le ricerche al riguardo sono un po’ più indietro, visto che sono iniziate solo pochi anni fa.
  Molte colture di staminali embrionali sono già state prodotte in vari laboratori e sono usate per gli esperimenti in vitro o in animali come topi e ratti, in cui le cellule vengono trapiantate per verificarne le capacità terapeutiche e gli eventuali effetti nocivi.
  In questo campo, il consorzio NeuroStemcellRepair è all’avanguardia. Nel 2014, dalle sue staminali embrionali ha ricavato neuroni umani che, negli esperimenti nei ratti, si comportano esattamente come quelli fetali.
  Ci sono quindi tutte le premesse per passare alle sperimentazioni umane, che si spera di avviare nel 2018.
  Fra 10 o 15 anni la prima cura con staminali per il cervello potrebbe essere realtà.

• Cuore da rinforzare
  Più indietro, nonostante gli intensi studi, sono altre applicazioni.
  Oltre 1.500 persone hanno ormai ricevuto terapie sperimentali per riparare il cuore infartuato o debilitato dall’insufficienza cardiaca.
  «Ma non è ancora chiaro quanti benefici diano: alcuni studi li indicano con chiarezza, altri li mettono in dubbio», lamenta Philippe Mcnaschc, dell’INSERM di Parigi, fra i pionieri di queste terapie.
  Al momento, infatti, si usano vari tipi di cellule, con protocolli diversi, e non è chiaro nemmeno se le cellule iniettate riparino direttamente il muscolo cardiaco o ne promuovano la guarigione autonoma.
  Dalle staminali embrionali si cerca di ricavare anche le isole pancreatiche che producono l’insulina, per affrancare i diabetici dai farmaci e dai danni di lungo termine della malattia, ma anche questa ricetta non è ancora perfetta.
  I progressi ci sono, su questo come su tanti altri fronti, ma i tempi non si possono forzare. Come ci ha mostrato il caso Stamina, le scorciatoie non ci sono.
  Paolo Bianco, uno dei pionieri italiani della ricerca, scomparso il 7 novembre 2015 all'età di 60 anni, scrisse qualche tempo fa su Nature:
  «Perché le staminali mantengano quel che promettono, medicina, economia e politica devono lavorare insieme. Bisogna vendere aiuto, non speranze illusorie».

5. In vitro, per studiare nuovi farmaci e no al fai da te

• In vitro, per studiare nuovi farmaci
  Il virus Zika infetta e uccide i giovani neuroni dei feti umani.
  È quindi plausibile che nelle donne incinte causi la microcefalia, una malformazione della testa e del cervello del nascituro, che sembra in aumento nelle aree colpite dall’epidemia.
  Lo ha riferito su Cell Stem Cell Guo-li Ming, della Johns Hopkins School of Medicine negli Usa, grazie a uno studio reso possibile dalle staminali.
  Studiare in diretta le infezioni nel cervello dei feti, infatti, è quasi impossibile. Quindi Ming ha ricreato i neuroni in laboratorio a partire da un campione di staminali embrionali, e ha potuto infettarli e studiarli.
  Questa è solo una delle tante scoperte realizzate negli ultimi anni grazie alle staminali, che permettono di riprodurre in laboratorio la nascita di una malattia.
  Per esempio, ringiovanendo le cellule della pelle di un malato di Alzheimer, e facendole poi sviluppare in neuroni, i ricercatori possono cercare le primissime alterazioni che causano la malattia, e magari trovare i farmaci che la fermino subito.

• No al fai da te
  Per inseguire il loro sogno di benessere, sei nordamericani non erano andati in un Paese remoto, dove ogni sedicente guaritore può fare quel che gli pare: si erano rivolti a un centro in Germania.
  Ma al rientro in patria hanno iniziato a star male.
  E a ottobre i Centers for Disease Control statunitensi hanno svelato perché: con la promessa di «potenziare la salute e la vitalità, si erano fatti iniettare cellule fetali di pecora.
  Che non solo non possono dare i benefici decantati, ma in più erano infettate da un pericoloso batterio, Coxiella bumetii, responsabile della cosiddetta “febbre Q”.
  E così febbre, forti brividi e sudorazioni, spossatezza, insonnia li hanno tormentati per quasi un anno.
  Non è che un esempio dei pericoli del cosiddetto turismo terapeutico, e della prudenza che si deve avere con le terapie cellulari.
  Tutti vorremmo subito terapie efficaci, ammoniscono gli esperti, ma le sperimentazioni richiedono un rigore che non permette di comprimere i tempi.
  Altrimenti, ben che vada, si resta nell'incertezza dell'esito delle cure. Oppure si fanno danni.