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Malattia di Parkinson, passi avanti nella produzione di neuroni dopaminergici da cellule staminali

Secondo i ricercatori della Lund University, gli studi clinici con terapie basate su cellule staminali per i disturbi cerebrali come la malattia di Parkinson, sono oramai prossimi.
Tuttavia, per dar vita a studi clinici è di vitale importanza essere in grado di produrre in modo costante cellule staminali di alta qualità da trapiantare.
I ricercatori svedesi hanno identificato una serie di marcatori che dovrebbero aiutare a controllare la qualità delle cellule staminali ingegnerizzate per uso clinico nella malattia di Parkinson.

I ricercatori dell’Università di Lund e del Karolinska Institute di Stoccolma hanno pubblicato due studi sulla rivista Cell Stem Cell.

In uno studio, i ricercatori hanno approfondito le conoscenze sui percorsi molecolari coinvolti nel passaggio da una cellula staminale a un neurone dopaminergico.
Nell'altro studio, hanno scoperto alcune caratteristiche chiave nello sviluppo delle cellule neuronali che producono dopamina.

I risultati dovrebbero aiutare a individuare le cellule staminali più adatte a produrre popolazioni di neuroni dopaminergici di alta qualità.

La malattia di Parkinson è una malattia neurodegenerativa caratterizzata dalla perdita di neuroni cerebrali che producono la dopamina in una parte del cervello chiamata substantia nigra.
Col progredire della malattia, queste cellule muoiono, con abbassamento dei livelli di dopamina, un messaggero chimico essenziale per il controllo del movimento.
Le cellule dopaminergiche che muoiono non vengono sostituite.
L’obiettivo del trapianto di cellule staminali è quello di ripristinare la popolazione di cellule dopaminergiche.

In uno studio pubblicato nel 2014, i ricercatori avevano dimostrato come fosse possibile ripristinare il patrimonio dei neuroni dopaminergici mediante trapianto di cellule staminali embrionali nel cervello di un modello murino con malattia di Parkinson.
Tuttavia, pur essendo le cellule molto simili tra loro al momento del trapianto, il risultato finale nei modelli animali è stato variabile.
Questo ha notevolmente ritardato l’elaborazione di protocolli di ricerca clinica.

Mentre in alcuni trattamenti con le cellule staminali, come quelli in fase di sperimentazione per il trattamento della degenerazione maculare, possono essere utilizzate cellule completamente maturate in laboratorio, nel caso delle malattie del cervello come la malattia di Parkinson, è necessario impiantare cellule immature che si differenziano e maturano dopo che sono state trapiantate.

Nei modelli animali di Parkinson e di altre malattie del cervello è emerso che possono essere necessari mesi prima le cellule trapiantate maturino e inizino a funzionare correttamente.

Uno dei problemi della tecnica è quello di garantire che le cellule siano di alta qualità prima di essere trapiantate, dal momento che è molto difficile controllare il loro sviluppo una volta che sono all'interno del cervello.

Nel primo studio, i ricercatori hanno utilizzato le moderne tecniche di espressione genica e hanno compiuto esperimenti su oltre 30 lotti di progenitori di cellule staminali embrionali umane con l’obiettivo di ricercare marcatori predittivi di alta qualità nella produzione di cellule secernenti dopamina.
Hanno scoperto che molti dei marcatori di uso comune non erano in grado di prevedere con precisione il rendimento delle cellule dopaminergiche mature dopo trapianto in cervelli di animali vivi.
E’stato invece identificato un insieme di marcatori specifici che offrono un potere predittivo molto più elevato.
Utilizzando questi marcatori, i ricercatori hanno sviluppato un protocollo per la produzione altamente efficiente e riproducibile di progenitori di cellule staminali.

Nel secondo studio, i ricercatori hanno intrapreso, mediante sequenziamento da singola cellula, uno studio dettagliato sullo sviluppo di cellule che producono dopamina nel cervello dei topi.
Hanno trovato un marcatore in grado di distinguere tra cellule dopaminergiche in via di sviluppo e altre cellule simili.
Questo dovrebbe aiutare a perfezionare i metodi di ingegneria delle cellule staminali per aumentare la proporzione delle cellule precursori di dopamina.

Queste scoperte possono avere importanti implicazioni per la terapia di sostituzione cellulare nella malattia di Parkinson. ( Xagena2016 )

Fonte: Università di Lund, 2016

Neuro2016