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MEYER SCIENZA


Intervista ad Alberto Zanobini

Canale Meyer Scienza
racconta le numerose ricerche - dalla ricerca di base alla ricerca clinica - con le testimonianze dei professionisti dell'Ospedale pediatrico.
Il taglio del canale è divulgativo e ha nella redazione specializzata di Zadig - Scienza in rete - una garanzia di affidabilità e rigore.
La finalità è quella di abituare il pubblico a considerare la ricerca come parte integrante della pratica assistenziale dell’ospedale. Fare ricerca è essenziale per la pratica clinica, per la prevenzione e la promozione della salute del bambino e dell’adolescente. Un centro che fa ricerca d’eccellenza fa anche cura di eccellenza.
www.scienzainrete.it 

 


Paola Romagnani


Giancarlo La Marca

 

Cellule staminali

Dalle staminali una nuova via per curare le malattie renali

La via verso la rigenerazione renale è aperta e può essere stimolata anche attraverso i farmaci. Questo è l’importante messaggio dall’ultimo studio a firma di Paola Romagnani, responsabile...

Laboratorio Screening

Una nuova strada nella cura della disgenesia reticolare

Si scrive disgenesia reticolare (RD) ma si legge immunodeficienza combinata grave (SCID). E' la forma più grave di SCID dovuta a un difetto di maturazione delle cellule...

 


Laboratorio Screening
Francesco Aiello

Si scrive disgenesia reticolare (RD) ma si legge immunodeficienza combinata grave (SCID). E' la forma più grave di SCID dovuta a un difetto di maturazione delle cellule staminali pluripotente da cui derivano linfociti, neutrofili e monociti. La disgenesia reticolare riguarda meno del 2% di tutti i casi di SCID. I bambini che ne sono affetti sopravvivono poche settimane dopo la nascita se non viene subito effettuato il trapianto di midollo osseo.

E’ dovuta a mutazioni del gene AK2 che codifica per l’adenilato chinasi, un enzima mitocondriale che svolge un ruolo determinante nella differenziazione e sopravvivenza delle cellule del sangue. Anche se da anni si è identificato il gene responsabile della malattia, la rarità e la mancanza di modelli cellulari e animali idonei hanno rappresentato ostacoli significativi allo studio e all’identificazione di tutti i meccanismi molecolari e cellulari coinvolti.

Ma ora dai laboratori Meyer arrivano importanti novità. Giancarlo La Marca, responsabile del Laboratorio di screening neonatale del Meyer, ha appena pubblicato, sulla rivista The Journal of Experimental Medicine, uno studio che potrebbe chiarire alcuni dei meccanismi ancora sconosciuti della disgenesia reticolare e aprire nuovi scenari per la cura della malattia.

I ricercatori italiani, in collaborazione con l’Università di Harvard e i National Institutes of Health statunitensi, per le loro ricerche hanno utilizzato un modello di zebrafish (un piccolo pesce tropicale d’acqua dolce molto utilizzato per le sperimentazioni) e cellule staminali derivate da cellule del tessuto connettivo (fibroblasti) di un paziente affetto dalla malattia, così da per poter studiare al meglio gli effetti della scarsità dell’enzima.

I ricercatori del Meyer hanno osservato che questa alterazione è determinante per arrestare il rinnovamento dei linfociti (particolari globuli bianchi fondamentali per il sistema immunitario) a causa di un processo di ossidazione che porta alla morte programmata delle cellule. L’équipe di La Marca ha cercato, allora, di riparare il difetto con un trattamento antiossidanti che ha ben funzionato sia sull’animale sia sul modello di cellula staminale del paziente. “Anche in questo caso abbiamo dimostrato che riequilibrando lo stato ossidativo le cellule staminali sono in grado di riprendere il loro processo di maturazione in maniera ottimale”, spiega La Marca. Puntare sullo sviluppo di antiossidanti ad hoc può rappresentare quindi una nuova strada per la cura e il trattamento dei pazienti affetti da questa grave immunodeficienza.


Laboratorio Screening
Francesco Aiello

La via verso la rigenerazione renale è aperta e può essere stimolata anche attraverso i farmaci.
Questo è l’importante messaggio dall’ultimo studio a firma di Paola Romagnani, responsabile dell’Unità di Nefrologia e dialisi dell’Ospedale Meyer che è stato appena pubblicato sulla pre-stigiosa rivista Stem Cell Reports.
La malattia renale cronica (Chronic Kidney Disease, CKD) è considerata un problema di sa-lute pubblica di primaria importanza. La CKD è associata a numerose complicanze e a elevati costi sanitari e sociali - tanto che per questa malattia si utilizza oltre l’1,5% del fondo del Ser-vizio Sanitario Nazionale - e riguarda in Italia il 7,5% degli uomini e il 6,5% delle donne per un totale di circa 5/6 milioni di persone.
Si tratta di una patologia che tende a progredire nel tempo - anche in considerazione del sen-sibile allungamento dell’aspettativa di vita - e che comporta lo sviluppo di complicanze specifi-che e l’aumento del rischio di malattie cardiovascolari: la maggior parte dei pazienti con ma-lattia renale cronica muore infatti per eventi correlati a queste patologie.
Alla base di molte CKD vi è il malfunzionamento del glomerulo, dove il podocita, una cellula altamente differenziata, rappresenta il costituente principale della barriera di filtrazione.
Conoscere la causa e il meccanismo del danno glomerulare costituisce una premessa essen-ziale all’individuazione di strategie terapeutiche efficaci. Per anni però lo studio del glomerulo e delle cellule che lo compongono è stato ostacolato dalla sua struttura complessa, e dalla sua localizzazione profonda nell’organismo. Gli studi in vitro, inoltre, non riflettevano il livello di alta specializzazione cellulare osservato in vivo.
Il recente miglioramento delle tecniche di microscopia, di biologia cellulare e molecolare, e della produzione di modelli transgenici ha determinato però una svolta radicale nello studio delle malattie glomerulari. Ma pur con questi passi avanti le malattie renali spesso sono com-pletamente asintomatiche e molte di queste iniziano durante l’infanzia rimanendo silenti per molti anni.
Arrestare la CKD prima che raggiunga la sua fase terminale e trovare strategie di trattamento alternative alla sostituzione della funzione renale ha spinto la ricerca scientifica verso la medi-cina rigenerativa.
Nel 2006 uno studio a firma proprio di Paola Romagnani apre nuovi scenari: i reni contengono cellule staminali in grado di consentire la rigenerazione del tessuto danneggiato. Ma non sempre tutto fila liscio, e queste cellule “bambine”, invece di differenziarsi in podociti, seguono altre strade e invece di aiutare la rigenerazione del rene ne ostacolano la guarigione. Una delle condizioni che favorisce la giusta “traduzione” delle cellule progenitrici è la presenza di acido retinoico, che si può derivare dalla vitamina A, ma che nel caso specifico viene sintetizzato dagli stessi podociti. Nell’ultimo studio pubblicato, il gruppo del Meyer ha mostrato come alcu-ne molecole facilitano la differenziazione corretta dei progenitori renali avvalendosi dell’acido retinoico. Per ora i risultati positivi sono stati ottenuti sul topo, spesso un passaggio obbligato prima di passare alla sperimentazione sull’uomo. Questi risultato è molto importante perché permetterebbe la cura di molte malattie; già studi precedenti studi hanno dimostrato che il processo di differenziazione svolge un ruolo chiave nella remissione di diversi tipi di malattie come la glomerulonefrite proliferativa o la nefropatia diabetica. “Stiamo ora analizzando una serie di sostanze chimiche. Speriamo di indentificare al più presto la molecola con il miglior profilo terapeutico per passare quindi alla sperimentazione nell’uomo”, spiega Romagnani.

Progetto “VITA”, quando il cibo è un farmaco
I ricercatori del Meyer non si stanno concentrando solo sull’identikit di un farmaco in grado di stimolare la rigenerazione delle cellule staminali renali ma hanno avviato studi per capire se la vitamina A è in grado di aiutare la regressione delle malattie renali croniche. E' questo l'obiet-tivo del progetto VITA.
Il progetto che è tra i vincitori del Bando Nutraceutica promosso dalla Regione Toscana cer-cherà di mettere a punto una nuova terapia basata sull'aumento della vitamina A che potreb-be promuovere la rigenerazione dei tessuti renali sostituendo cellule sane a quelle danneggia-te. Perché concentrarsi su questa vitamina? La risposta è sempre l’acido retinoico. La vitamina A è un precursore dell’acido retinoico e nello studio si vorrà dimostrare che attraverso la mo-dulazione della via di segnalazione è possibile promuovere la rigenerazione renale da parte dei progenitori renali.
“Una strategia del tutto innovativa nel panorama della lotta alle malattie renali croniche. Dati preliminari ottenuti nel nostro laboratorio sul topo suggeriscono che la supplementazione cro-nica della dieta con vitamina A migliori effettivamente la funzione renale, riduca la proteinuria e il processo di invecchiamento. Insieme alla Steve Jones di Sesto Fiorentino, l'impresa part-ner specializzata in supplementi dietetici, vorremmo realizzare un olio arricchito alla vitamina A, privo di effetti collaterali viste le dosi utilizzate, che possa essere somministrato ai pazienti. Per due anni effettueremo dei monitoraggi misurando la proteinuria e il filtrato renale, così da valutare l'impatto di una dieta ricca di vitamina A nel ridurre la progressione della malattia renale.” conclude Romagnani.

Staminali: l’officina della vita che sta cambiando la medicina
Cellule trasformiste, versatili, dalle infinite potenzialità. Non passa quasi giorno senza che se ne parli sui giornali come di una possibile cura per le più svariate malattie, dal morbo di Par-kinson al diabete, dall'infarto alla distrofia muscolare. Sono le cellule staminali.

Se i geni e genoma rappresentano uno dei pilastri dei progressi della biomedicina del Ventu-nesimo secolo, ha scritto qualche anno fa su Nature Lee M. Silver, professore di biologia molecolare a Princeton, il secondo pilastro è la biologia delle cellule staminali. Parallelamente alla produzione dello straordinario numero di ricerche degli ultimi anni, sono cresciute le aspettative.
Ma cosa sono le cellule staminali? In generale, una cellula staminale è una cellula immatura che presenta due caratteristiche principali che la distingue dalle altre cellule:
1) l’auto-rinnovamento (o self-renewal), ossia la proprietà per la quale le cellule sono in grado di riprodurre se stesse
2) il potenziale differenziativo, inteso come la capacità di una singola cellula di dare origine a una progenie che comprende differenti tipi cellulari. Ne esistono di due tipi: embrionali e adul-te.
Le prime sono presenti esclusivamente nell’embrione nelle primissime fasi dello sviluppo e possono generare tutti i tipi cellulari di cui è composto il nostro corpo. Le staminali adulte in-vece si trovano nei tessuti già maturi, dove servono come fonte di ricambio cellulare.
Alcune staminali vengono già usate per curare alcune importanti malattie.
Tra le cellule adulte più usate ci sono quelle ematopoietiche, cioè quelle che si trovano nel mi-dollo osseo e che sono capaci di dare origine a tutte le cellule del sangue (globuli bianchi e ros-si). Queste vengono usate principalmente nella cura di alcuni tumori del sangue come le leu-cemie e i linfomi, e per le stesse malattie vengono usate anche le cellule staminali del cordone ombelicale.
Le cellule della cornea, la membrana più esterna dell'occhio, sono impiegate invece per curare alcune malattie oculari. La cura di altre malattie attraverso l’uso di staminali si fa ancora at-tendere, ma la sperimentazione procedere spedita e le “cellule bambine” stanno diventando un componente fondamentale della medicina dei prossimi anni.