Cosa sono le Cellule staminali e perché sono importanti?

Le cellule staminali hanno il notevole potenziale di potersi sviluppare in molti tipi di cellule diverse del corpo.

Inoltre, in molti tessuti agiscono come una sorta di sistema di riparazione interno, dividendosi sostanzialmente senza limiti per ricostituire altre cellule, purché la persona o l’animale in questione sia ancora vivo. Quando una cellula staminale si divide, ogni nuova cellula ha il potenziale di rimanere una cellula staminale o diventare un altro tipo di cellula, con una funzione più specializzata, come una cellula muscolare, un globulo rosso o una cellula cerebrale.

Le cellule staminali si distinguono dagli altri tipi di cellule per due importanti caratteristiche. Primo, sono cellule non specializzate in grado di rinnovarsi attraverso la divisione cellulare, anche dopo lunghi periodi di inattività. In secondo luogo, in certe condizioni fisiologiche o sperimentali, possono essere indotte a diventare tessuti o cellule di organi specifici con funzioni speciali. In alcuni organi, quali l’intestino e il midollo osseo, le cellule staminali regolarmente si dividono per riparare e sostituire i tessuti usurati o danneggiati. In altri organi, tuttavia, come il pancreas e il cuore, le cellule staminali dividono solo in condizioni particolari.

Fino a pochi anni fa, gli scienziati hanno lavorato principalmente con due tipi di cellule staminali provenienti da animali ed esseri umani: le cellule staminali embrionali e non embrionali “somatiche” o cellule staminali “adulte”. Gli scienziati hanno scoperto come ottenere cellule staminali embrionali da embrioni di topo quasi 30 anni fa, nel 1981. Lo studio dettagliato della biologia delle cellule staminali di un topo ha portato alla scoperta, nel 1998, di un metodo per ottenere cellule staminali da embrioni umani e far crescere le cellule in laboratorio.

Queste cellule sono chiamate cellule staminali embrionali umane. Gli embrioni utilizzati in questi studi sono stati creati per fini riproduttivi attraverso procedure di fecondazione in vitro. Quando non erano più necessari a tale scopo, gli embrioni sono stati donati per la ricerca con il consenso informato del donatore. Nel 2006, i ricercatori hanno fatto un altro passo avanti, individuando le condizioni che permetterebbero ad alcune cellule adulte specializzate di essere “riprogrammate” geneticamente per assumere uno stato simile a quello di una cellula staminale. Questo nuovo tipo di cellula staminale è chiamata cellula staminale pluripotente indotta.

Le cellule staminali sono importanti per gli organismi viventi per molte ragioni. Nel periodo che va dal 3° al 5° giorno di vita embrionale, chiamato blastocisti, le cellule interne danno origine a tutto il corpo dell’organismo, compresi tutti i vari tipi di cellule specializzate e organi quali il cuore, i polmoni, la pelle e altri tessuti. In alcuni tessuti adulti, come ad esempio il midollo osseo, i muscoli e il cervello, cellule staminali adulte sostituscono le cellule che si perdono con la normale usura, a cusa di lesioni o per alcune malattie.

Date le loro abilità rigenerative uniche, le cellule staminali offrono nuove potenzialità per il trattamento di malattie come il diabete e le malattie cardiache. Tuttavia, molto lavoro resta da fare in laboratorio per capire come utilizzare queste cellule per le terapie indicate anche come medicina rigenerativa e riparativa.

Gli studi di laboratorio sulle cellule staminali consentiranno agli scienziati di conoscere le proprietà fondamentali delle cellule e cosa le rende diverse da altri tipi di cellule specializzate. Gli scienziati stanno già utilizzando le cellule staminali in laboratorio per lo screening di nuovi farmaci e per sviluppare sistemi e modelli per studiare la crescita normale e identificare le cause dei difetti di nascita.

La ricerca sulle cellule staminali continua a far progredire la conoscenze di come un organismo si sviluppa da una singola cellula e di come le cellule sane sostituiscono le cellule danneggiate in organismi adulti.  La ricerca sulle cellule staminali è una delle zone più affascinanti della biologia contemporanea, ma, come molti campi in espansione di indagine scientifica, la ricerca sulle staminali solleva questioni scientifiche più rapidamente di quanto generi nuove scoperte.

Federica Schiassi