NONOSTANTE I DIVIETI, ANCHE

NEL NOSTRO PAESE SI LAVORA SU QUESTE

CELLULE. OBIETTIVO: LA CURA

PER DEMENZA, PARKINSON, INFARTO

E TANTE ALTRE MALATTIE

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UN MESE fa Obama riammettevaagli ingenti finanziamenti pubblici laricerca sulle staminali embrionali. Lestesse cellule alla base della "fabbrica"del sangue, annunciata qualche giornodopo da ricercatori inglesi e che dovreb-be funzionare tra tre anni (il condizio-nale è d'obbligo quando si fanno previ-sioni scientifiche), l due eventi hannoriacceso le polemiche anche in Italia,dove le embrionali sono escluse dai fon-di pubblici. Intanto i nostri scienziatici lavorano lo stesso e ad altissimo livel-lo, vista l'entità dei finanziamenti cheraccolgono all'estero. In queste pagine iio centri più avanzati e le patologie sucui indagano. (a. d'a.)

di Susanna Jacona Salafia

Oapire chi controlla i "controllo-Uri" del nostro corpo, i meccani-

smi ancora segreti che determinano lanascita, la proliferazione e la morte del-le nostre cellule. La ricerca sulle cellulestaminali embrionali dopo oltre un de-cennio di studi è oggi a un passo da tra-guardi importantissimi in biologia mo-lecolare come nella genetica di oase, equindi nelle applicazioni terapeutiche.

Anche in Italia queste cellule "tori-potenti", in grado cioè di evolvere edifferenziarsi in qualsiasi tessuto delcorpo proprio perché derivate dal-l'embrione, sono oggetto di studi dagruppi di scienziati (che nel 2007hanno firmato il "Manifesto" delgruppo les coordinato da Elena Catta-neo), tutti dopo aver ricevuto il pare-re etico favorevole dai rispettivi centridi ricerca. Il divieto della legge 40 ri-guarda infatti solo l'estrazione di cel-lule "blastomero" di un embrione dicinque giorni. Rimangono perciòinutilizzati migliaia di embrioni con-gelati, avanzati nelle procedure di fe-condazione assistita, che non posso-no essere né impiantati né destinatialla ricerca.

Nulla vieta però, previa approvazionedel comitato etico dell'istituto, di farsi

Washington,9 marzo 2009:

il presidenteBarackObama,firmala

reintroduzionedei fondi

federali perla ricerca

dellestaminali

embrionali

rimo piano

Staminali totipotenti, ecco ispedire dall'estero "linee" cellulari em-brionali, che con la loro totipotenza,racchiudono segreti determinanti enon sostituibili con lo studio delle sta-minali "adulte", pluripotenti, che si tra-sformano solo in alcuni tessuti.

Oltre alle "primitive" coltivate di ori-gine embrionale, in Italia, per conti-nuare a fare questo tipo di ricerca, sideve ricorrere alle murine, embriona-li di topo, oppure alle partenoti, unasorta di "surrogato" delle staminaliembrionali.

La stimolazione di ovocitiAl laboratorio di Embriologia MedicadelTUniversità di Milano, la ricercatriceTiziana Brevini e il direttore FulvioGandolfi (in collaborazione con la Cll-nica Mangiagalli) ottengono questi "so-stituti" stimolando chimicamente gliovociti scartati in sede di fecondazioneassistita e donati alla ricerca.

Studi sulle "linee embrionali" (in al-cuni casi si è già arrivati al brevetto dinuovi tarmaci) in Italia, essenzialmen-te, si rivolgono a cinque aree patologi-

principali centri di ricercache: le malattìe neurodegeneratìve (dalParkinson alla Corea di Huntìngton), laTalassemia, la Fibrosi cistica e le patolo-gie del cuore e del polmone.

All'Università di Milano (dove il pri-mo parere etico favorevole a questo tipodi ricerca si è avuto nel 2005) ElenaCattaneo. nel suo laboratorio di Biolo-gia delle cellule staminali e farmacolo-gia delle malattie neurodegenerative,insieme al suo team di 14 ricercatori,studia l'evoluzione del gene che ha cau-sato la Corea di Huntington, anche gra-

zie alle staminali embrionali. Nel pro-getto intemazionale "Neurostemcell",finanziato dal 7° programma quadrodeirUe con quasi 12 milioni di Euro, co-ordinato dal laboratorio italiano dellaCattaneo insieme a quello di AndersBjòrklund, a Lund, in Svezia, e checoinvolge 13 istituti di ricerca, si cerca diidentificare la "linea cellulare" più adat-ta per la rigenerazione dei neuroni di ti-po dopaminergico e gabaergico chevengono a mancare nelle malattie de-generative del cervello come Corea,

Parkinson e demenze. Si studia sia sul-le embrionali e le cellule neurali da es-se derivate che sulle nuove "iPs"(indu-ced pluripotent stem), le cellule di pelle"rìprogrammate" allo stadio primitivocon inserimento di alcuni geni.

Le cellule del cuoreAl Centro Interuniversitario di Medici-na Molecolare e Biofìsica Applicata diFirenze, diretto da Elisabetta Corbai, sistudiano le embrionali per generare po-polazioni di cardiomiociti. le cellule checontraendosi permettono al cuore di as-solvere alla sua funzione vitale di pom-pa del sangue. In terapia potrebberoservire dunque a "riparare" il muscolocardiaco indebolito nell'insufficienzacardiaca 0 a seguito di infarto o comeconseguenza di chemioterapia antileu-cemica, per forme dilatative idiopatiche0 conseguenti a infezioni virali.

«Le cellule staminali embrionali pos-sono ripopolare il cuore infartuato e dif-ferenziarsi in cardiomiociti», spiegaElisabetta Corbai, «in particolare, le cel-lule staminali embrionali hanno mo-strato la capacità di contribuire consi-stentemente a generare una popolazio-ne cardiomiocitaria di nuova formazio-ne». Cosa che invece non è possibilecon le staminali adulte del midollo os-seo che, continua la Corbai, «dopo i pri-mi esaltanti risultati di laboratorio, han-no dato risultati deludenti nelle speri-mentazioni sui pazienti».

11 problema attualmente è riuscire agenerare un numero sufficiente di car-diomiociti, dalle staminali embrionali,per un trapianto di successo. Allo sco-po, il laboratorio di Firenze, anche incollaborazione con quello di Marisa Ja-coni di Ginevra, analizza e studia tuttele tappe cruciali che porta una stamina-le embrionale a divenire cardiomiocitaadulto e funzionante. Si è scoperto in-fatti che la maturazione in coltura (dastaminale a cardiomiocita) è estrema-mente lenta e si svolge in non meno ditre mesi attraverso tante piccole fasi.

Anche al laboratorio di Gianluigi Con-dorelli, delIUniversità "La Sapienza" diRoma, si cerca un nuovo metodo per tra-sformare le cellule staminali embrionaliin cellule cardiache. In particolare, il te-am composto tutto da giovani ricercatoriha sperimentato un sistema che consen-te di selezionare, con certezza, dalle sta-minali in coltura, quelle che diventeran-no cardiomiociti da quelle che non lo di-venteranno. Condorelli usa un vettore vi-rale che contiene un promotore cardiaco

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• rimo piano

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che si esprime poi solo nelle cellule car-diache. La troponina umana testata in vi-tro è risultata il promotore più adatto. Èstata poi donata ed inserita nel vettore vi-rale, riuscendo così ad ottenere una tra-sformazione dell'embrionale in cellulacardiaca con cardiospecificità piuttostoelevata. Attraverso la fluorescenza vieneinfine facile individuare i cardiomiocrtitra la vasta popolazione cellulare. Le isti-tuzioni coinvolte, oltre all'Università laSapienza di Roma, sono il laboratorioCki di Milano e f Università San Diegoin Califomia (Usa).

Tessuti artificialiAlla cura dell'infarto ma anche della di-strofia muscolare punta il laboratorio diNicola Elvassore. BioERA lab delfUni-versità di Padova e del Venetian Instìtu-te ofMolecular Medicine, dove lavora-no ingegneri chimici e biotecnologiper produrre muscolo cardiaco escheletrico umano ingegnerizza-to a partire da staminali adulteed embrionali. Si stanno svilup-pando nuovi sistemi di colturaper ottenere tessuti artificialidel tutto simili al tessuto natu-rale. In particolare, le cellule em-brionali sono al momento utiliz-zate per generare le cellule del cuo-re con urielevatissima efficienza gra-zie alla collaborazione internazionalecon Gordon Keller della Division ofStem Celi and Developmental BiologyOntano Cancer Institute, Toronto, Cana-da. Ad oggi, sono in grado di produrretessuti cardiaci umani delle dimensionidi 300 micron in grado di contrarsi rit-micamente.

A Ferrara invece il lavoro del ThalLab(Labomtory for thè Development ofPhar-macological and Pharmacogenomic Tiie-rapy ofThalassemia) del dipartimento diBiochimica e Biologia Molecolare (unafondazione finanziata anche da privati)di Roberto Gambari sulle staminaliembrionali umane, serve a comprende-re i meccanismi di differenziamento dimolecole che possono essere sfruttatenella terapia della talassemia, graveanemia genetica. La ricerca ha già por-tato al brevetto di 7 nuove molecole ingrado di indurre differenziamento inglobuli rossi ed incrementare la produ-zione di emoglobina in cellule isolateda pazienti beta-talassemici. Ai progettidi ricerca (finanziati da Telethon e Cas-sa di Risparmio di Padova e Rovigo)hanno collaborato la Comell University

1 0 e YHadassah Hospital di Gerusalemme.Cellule dell'epitelio polmonare da

Polemiche basate siili'di Elena Cattaneo '

IL 9 MARZO 2009 Barack Obama rimuove ilveto al finanziamento pubblico della ricercasulle cellule staminali embrionali umane.Passa dalle promesse ai fatti e rilancia, nel-la consapevolezza che le crisi economiche sisuperano aumentando gli investimenti per lascienza di base. Ma la straordinarietà del-l'intervento sta nella misura del suo discor-so. Aprendo alle embrionali, Obama non ha

promesso la cura di tutte le malat-tie. Ha detto, con una consa-

pevolezza superiore a quella di molti politiciitaliani e anche di alcuni scienziati "pro-sta-minali cura-tutto" (adulte 0 embrionali, sal-vo poi dimostrarlo), che «la completa poten-zialità della ricerca sulle cellule staminali re-sta sconosciuta e non deve essere esagera-ta». Studiarle significa avere la possibilità difar fare un salto di qualità alle conoscenze,solamente grazie alle quali si potrà sperareche «forse un giorno, forse non durante lanostra vita, 0 nemmeno durante quella deinostri figli, altri potranno beneficiarne». Que-sta è una visione concreta ed intelligente

in Italia stanno lavorandosu linee cellularidi embrionali importatedall'estero

staminali embrionali sono invece rica-vate dal Laboratorio di Genetica Medicadelluniversità Tor Vergata di Roma, di-retto da Giuseppe Novelli e FedericaSangiuolo. Le cellule sono state testatesia in "vitro", per valutarne tutte le ca-ratteristiche, che in "vivo" su modellianimali. A circa due mesi dall'inocula-zione di queste staminali embrionalidivenute polmonari su un topo malatodi fibrosi polmonare, è stato verificato ilripristino della funzionalità dell'organo.«Il passo successivo», spiega Sangiuo-

lo, «sarà quello di combinare questa te-rapia con protocolli di terapia genica fi-nalizzati invece alla correzione dellamutazione genica della fibrosi cisticacioè del gene CFTR, proprio grazie al-le conoscenze acquisite nella coltura edifferenziamento di staminali».

Cellule riprogrammateSulTampio capitolo aperto, nella ricerca dibase, dalle cellule "riprogrammate", sco-perte nel 2007 da un gruppo di ricercastatunitense e giapponese, stanno attuai-

rimo piano

ignoranzadella situazione.

Quello di Obama è lo stesso ragionamentodi qualunque scienziato intellettualmenteonesto che, sulla base di conoscenze, oltreche di principi etici e morali non meno valididi quelli di chiunque altro, valuta, in primoluogo, la sua ricerca così come valuta le con-seguenze del "non fare", che non è mai com-portamento neutrale. Le staminali embriona-li umane già esistenti e che si studiano neilaboratori non sono persone. E per molti nonlo sono nemmeno le blastocisti in vitro (em-brioni ai primi stadi di sviluppo n.d.i), aggre-

Una colonia di cellule staminaliembrionali osservateal microscopio; qui sotto,staff al lavoro in una "celi factory"

gati di circa 200 cellule, dalle quali le em-brionali vengono estratte (ricordiamo che leblastocisti, dalla natura stessa, vengono eli-minate nel 70-80% dei casi). Ma, quand'an-che per qualcuno fossero persone, non cam-bia il fatto che giacciono a migliaia abban-donate nei congelatori d'Italia. Inutili? Di-menticate? Qual'è il peso del "non fare"?

È anche quantomeno ovvio che, una voltache lo scienziato decida di studiare le em-brionali (o le adulte), sa bene di non saperecosa troverà nel corso della sua ricerca equali le eventuali ricadute delle sue scoper-te. Se ritenesse di conoscere in anticipo i ri-sultati, non sarebbe uno scienziato. Sarebbeun indovino. Così come chiunque se ne arro-gili la capacità si pone al livello di un chiro-mante. Che lo dicano esponenti in vista del-la Chiesa cattolica e alcuni politici o pensa-tori privi di logica, non ha a che fare con lascienza anche se equivale a distorcere la re-altà. Ma uno scienziato che sostenga l'inuti-lità di ricerche ancora da pensare (fra l'altro,mai le proprie) e di risultati ancora da vede-re sfida il ridicolo, anzi ne è artefice. Un po'come fece Lord Kelvin quando predisse, nel1895, che «il volo con macchine più pesantidell'aria è impossibile».

Il progresso delle conoscenze della scien-za è un'altra cosa. La ricerca sulle staminaliembrionali umane inizia nel 1998, quandoJ.Thomson le isola per la prima volta. Alloracome oggi, sono prelevate da blastocisti giàdestinati alla distruzione in quanto residuosovrannumerario della fertilizzazione in vi-tro. Queste cellule contengono tutti quei for-

midabili segreti che le portanoa generare gli oltre 250 tipi dicellule specializzate del corpoumano. Sanno formare tutte lenostre cellule mature (sonopluripotenti) ma non un organi-smo. Con esse vogliamo capirecome si generano i nostri tes-suti. Forse potranno anche aiu-tarci a capire come degenera-no e, un domani, essere utiliper contrastare alcune malat-tie.

Catturate in laboratorio pos-

siamo propagarle, oggi, come tra sei mesi,mantenendo quella plurìpotenza a 250 "ca-rati". Crescono adese al fondo del piattino dilaboratorio, generando cellule figlie quantopiù uguali tra loro e alla cellula madre è og-gi possibile ottenere. Divisione dopo divisio-ne, come nessun'altra staminale sa fare. Conqueste e tante altre conoscenze, possiamocapire come si formano le cellule del cuore oquelle del pancreas, o come si formano ineuroni che sono poi destinati a morire, cau-sando con la loro scomparsa la Corea diHuntington o il Morbo di Parkinson, e cerca-re di riprodurli in laboratorio.

Vogliamo capire come queste cellule sop-portano mutazioni che nell'età postnatalesono letali o malattie che subentrano proprioin queste cellule. 0 quanto efficienti sianodopo un trapianto. Possibilità di studio infini-te i cui risultati influenzano, aiutano, poten-ziano anche la conoscenza sulle staminaliadulte. È a questi segreti, che uno scienziatodegno di questo nome non può considerareseparati tra di loro ma, al contrario, stretta-mente interrelati, che punta la ricerca.

E dal 2007 conosciamo una staminale inpiù, quella "riprogrammata", ottenuta dacellule della pelle fatte regredire nel tempofino allo stadio di staminale embrionale, oquasi. Una scoperta di grande significatobiologico e celebrata - incoerentemente -anche dagli oppositori delle embrionali "au-tentiche", in quanto con essa si generanocellule con la plurìpotenza delle embrionali,senza passare dalla blastocisti. Perché in-coerentemente? Perché questo è un succes-so della scienza, come ricordano gli scopri-tori, al quale non si sarebbe mai giunti sen-za i 10 anni di studio delle embrionali. Eppu-re, ancora e con pervicace cocciutaggine,c'è chi continua a bollarle come "inutili".

E in più, se lo studio delle embrionali "au-terrtiche" fosse davvero inutile, che sensoavrebbe celebrare le staminali riprogramma-te "surrogate", che mirano a emulare le po-tenzialità delle embrionali vere? Ecco cheper sostenere un postulato si ricorre alla piùimperante e sconclusionata incoerenza.

* Dir. Ricerca staminali, Dip. ScienzeFarmacologiche, Univ. Milano

malte lavorando (comparazione con leembrionali) due gruppi. Il team di ricer-ca di Roberto Mantovani dell'Universi-tà di Milano studia anche tutti i geniespressi nelle cellule staminali embrio-nali (OCT3, SOX2, KLF4, Nanog e altri)che non sono espressi invece nelle cel-lule adulte e differenziate (cute, fibro-blasti, etc). La comparazione con le sta-minali embrionali murine permette dicapire il meccanismo di riprogramma-zione di questi geni espressi "a forza"nelle nuove iPs dalla cute.

Salvatore Oliviero, del Laboratorio Mo-lecolare dettUniversità di Siena, sta stu-diando uno dei 4 geni, il Myc, alla basedella "riprogrammazione cellulare". Sivuole sapere in che rapporto sta con glialtri tre geni "riprogrammatori" dellecellule e quale è il suo ruolo. «La ricercasulle cellule riprogrammate al momen-to è molto empirica e utilizza anche ge-ni potenzialmente pericolosi», spiegaOliviero, «per questo necessita ancoradi essere studiata e paragonata con lestaminali embrionali. Ciò renderà pos-

sibile identificare i geni coinvolti nella"riprogrammazione" cellulare».

Infine, anche al Laboratorio di Tecno-logie della Riproduzione di Cremona(famoso per la donazione riuscita di untoro e altri animali), si utilizzano cellulestaminali embrionali nell'area di ricercabiomedica. Giovanna Lazzari e CesareGalli hanno ricevuto un finanziamentoeuropeo per "testing" alternativi (anima-li e pazienti) dei farmaci: tessuti cellulariricavati dalle embrionali per testare tossi-cità e sperimentare nuovi farmaci. •

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