‘…la rivoluzione dell’uso delle cellule staminali per la medicina rigenerativa è iniziata.”
Le cellule staminali con il potenziale per il trattamento di una vasta gamma di disturbi degenerativi possono essere ottenute da una varietà di fonti ma, per ragioni pratiche, alcune di esse hanno maggiori probabilità di trovare un’applicazione clinica precedente rispetto ad altre., I principali tipi che sono stati studiati nel contesto della terapia con cellule staminali sono le cellule staminali embrionali, le cellule staminali fetali e le cellule staminali adulte.
Le cellule staminali embrionali e, in misura minore, le cellule staminali fetali hanno il potenziale per riparare molti tipi di tessuto perché sono totipotenti . Le cellule staminali embrionali possono essere notevolmente aumentate in numero in coltura come linee cellulari in vitro e possono essere immuno-privilegiate. Questi attributi significano che possono essere usati per trattare più pazienti., Tuttavia, il loro uso è stato confuso da gravi questioni etiche e dalla reale probabilità che, essendo immortali, formino tumori dopo essere stati trapiantati in pazienti . Indubbiamente, tuttavia, queste barriere all’applicazione diffusa saranno superate in futuro.
Le cellule staminali adulte esistono in molti tessuti e organi e queste cellule staminali hanno potenziali di differenziazione oltre quelli necessari per rigenerare il tessuto o l’organo in cui risiedono ., Chiaramente, alcune di queste fonti di cellule staminali adulte, come le cellule staminali cerebrali, sono meno accessibili di altre, come le cellule staminali del midollo osseo. L’uso di cellule staminali derivate dal midollo osseo per la riparazione di tessuti e organi ha l’ulteriore vantaggio che esiste una notevole esperienza nell’applicazione clinica del trapianto di midollo osseo per la rigenerazione del sistema emopoietico, risalente agli anni ‘ 70 quando sono stati avviati studi clinici relativamente ampi. Entro il 2002, 20.207 trapianti di cellule staminali emopoietiche erano stati eseguiti in Europa da 586 squadre in 39 paesi., Questa esperienza clinica è stata accompagnata da numerosi studi di laboratorio sulle cellule staminali emopoietiche e sulla biologia dei trapianti.
In generale, si pensa che due distinte popolazioni di cellule staminali risiedano nel tessuto emopoietico. Queste sono cellule staminali emopoietiche e le cellule staminali mesenchimali. Classicamente, le cellule staminali emopoietiche sono i precursori di tutti i lignaggi delle cellule del sangue e le cellule staminali mesenchimali sono la fonte delle cellule stromali di supporto del midollo osseo , compresi i lignaggi osteogenici, condrogenici e adipogenici ., Le cellule progenitrici adulte multipotenti (MAPCS) sono una sottopopolazione di cellule che si presentano in colture di cellule staminali mesenchimali e sembrano avere un potenziale di differenziazione più ampio rispetto alle cellule staminali mesenchimali stesse . Tuttavia, molti doppioni della popolazione cellulare sono necessari prima che i MAPC sorgano in colture cellulari mesenchimali e questo è stato associato a un potenziale di instabilità genetica., Altre conseguenze sono che non è noto se MAPCs esistono in vivo o che cosa i loro in vivo fenotipo può essere, MAPCs non può essere prospetticamente isolato da un tessuto come il midollo osseo e non c’è natura quantitativa l’analisi per MAPCs in modo che non è possibile prevedere con precisione la quantità di tessuto sarebbe necessario per fornire abbastanza cellule per una particolare applicazione. Considerazioni simili si applicano ad altri tipi di sottopopolazioni di cellule staminali con origine cellulare mesenchimale che sono state descritte .,
Le caratteristiche altamente desiderabili delle cellule staminali per la terapia sarebbero l’identificazione di una popolazione omogenea di cellule staminali che esiste normalmente in vivo e che potrebbe essere isolata prospetticamente da un tessuto facilmente disponibile come il sangue o il midollo osseo. Idealmente, la coltura tissutale prolungata non sarebbe necessaria e il numero di cellule richieste sarebbe raggiungibile in un breve periodo di tempo., L’identificazione di un tipo di cellula nel midollo osseo con queste proprietà e con la capacità di differenziarsi in più tipi di cellule soddisferebbe i requisiti immediati per l’applicazione clinica precoce della terapia con cellule staminali. Recentemente, abbiamo scoperto che la popolazione di cellule staminali emopoietiche contiene solo una sottopopolazione di cellule staminali e abbiamo utilizzato le cellule in uno studio clinico di fase I per il trattamento dell’insufficienza epatica. I risultati fino ad oggi sono promettenti e indicano il potenziale di beneficio clinico .,
Le cellule staminali adulte possono essere utilizzate in ambiente autologo o allogenico per il trattamento di disturbi degenerativi. Sebbene sia stato appreso molto sulla tipizzazione e la corrispondenza dei tessuti dal trapianto clinico di tessuti e organi, il trapianto autologo evita il rischio di rigetto. Tuttavia, senza l’introduzione del trapianto allogenico, insieme alla capacità di espandere massicciamente il numero di cellule staminali in vitro, è improbabile che una singola donazione sia sufficiente a fornire cellule staminali per più di un paziente., Le difficoltà associate all’amplificazione del numero di cellule staminali emopoietiche sono note perché le cellule staminali tendono a dividersi asimmetricamente e questo è incompatibile con un aumento del numero di cellule staminali . Ancora una volta, tuttavia, un gran numero di divisioni cellulari introduce il rischio di instabilità genetica . Alcuni di questi ostacoli possono essere superati dalla cosiddetta clonazione terapeutica anche se attira alcune delle controversie associate alla ricerca sulle cellule staminali embrionali.,
Nonostante la limitata conoscenza della migliore fonte e del tipo di cellule staminali da utilizzare per applicazioni cliniche, la terapia con cellule staminali per condizioni degenerative viene applicata in diverse impostazioni. Ad esempio, la rigenerazione cardiaca indotta da cellule staminali in pazienti con insufficienza cardiaca ischemica è stata ora studiata da molti gruppi con risultati incoraggianti . Le cellule somministrate sono state ottenute dal midollo osseo e iniettate per via intramiocardica, intracoronarica e transendocardica., Abbiamo eseguito uno studio clinico di fase I di trapianto di cellule staminali in pazienti con insufficienza epatica. Per questo, le cellule staminali mobilizzate autologhe sono state procurate e purificate prima di essere iniettate nella vena porta o nell’arteria epatica per la consegna locale nel tessuto danneggiato . Questa esperienza ha dimostrato la sicurezza e la mancanza di tossicità della procedura e ha portato all’avvio di uno studio clinico di fase II. Questi esempi dimostrano che la rivoluzione dell’uso delle cellule staminali per la medicina rigenerativa è iniziata., È prevedibile che il futuro vedrà applicazioni sempre più estese di questo nuovo approccio alle condizioni che comportano danni e degenerazione tissutali.
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