Cellule staminali cardiache: risultati e future applicazioni

Cellule staminali, altamente indifferenziate, possono essere isolate dal cuore dei pazienti. Tramite complesse procedure, queste stesse cellule possono trasformarsi in cellule specifiche del muscolo cardiaco, potendo quindi sostituire aree danneggiate dell’organo, come avviene per esempio a seguito di infarto.
del 26/07/10 - di Roberto Insolia

Le patologie a carico del muscolo cardiaco e del sistema circolatorio rappresentano oggi la principale causa di mortalità nei paesi industrializzati. In particolare, cardiopatia ischemica e ictus concorrono a circa un quarto di tutti i decessi che si registrano annualmente.
In Europa più di 1 milione di individui muore ogni anno per infarto del miocardio.

LE CELLULE STAMINALI
La cellula staminale è una cellula altamente indifferenziata, con spiccate capacità replicative, potenzialmente in grado di differenziarsi in qualunque tipo di cellula. Questa è detta cellula pluripotente.
Nelle primissime fasi dello sviluppo embrionale dei mammiferi, tutte le cellule sono virtualmente uguali. Infatti ogni cellula formante l’embrione è in grado di svilupparsi in qualunque linea cellulare, propria di uno dei tessuti e degli apparati formanti poi l’organismo nella sua interezza.
Passate le prime fasi dell’embriogenesi tuttavia, le cellule si specializzano, andando ad esprimere solo specifiche molecole sulla membrana. Questo processo di differenziazione indirizza funzionalmente le cellule verso un determinato tessuto ed organo.

Questo processo di sviluppo nei mammiferi è a senso unico. In condizioni normali infatti, non accade mai che una cellula specializzata possa de-differenziarsi verso un suo precursore, più versatile.
Oggi è noto come, all’interno di ogni organo, vi siano delle cellule, in numero esiguo, che rappresentano delle linee progenitrici con delle capacità di parziale pluripotenza.

CELLULE STAMINALI NEL CUORE
In merito agli approcci più innovativi per la cura delle patologie cardiache, diverse ricerche hanno impiegato cellule staminali, isolate dal midollo osseo. Complessivamente i risultati, seppur positivi in termini di sicurezza del trattamento, non sono stati soddisfacenti soprattutto per la difficoltà di indurre una delle peculiarità della cellula cardiaca (cardiomiocita), cioè la sua capacità di contrarsi in modo ritmico. Questo in ultimo va a discapito della capacità da parte del cuore di pompare il sangue nel sistema circolatorio dell’organismo.

Nel quadro dei progetti di ricerca finanziati dall’Unione Europea (EU FP7), vi è una linea denominata CardioCell che si dedica specificatamente alla messa a punto di nuove strategie terapeutiche per la riparazione del tessuto cardiaco danneggiato.
A seguito di un infarto infatti alcune cellule cardiache vanno incontro a morte. Queste non sono sostituite da nuove cellule muscolari bensì da tessuto cicatriziale fibroso. La ricerca di base e preclinica sta quindi investendo molte risorse per individuare tecniche efficaci e sicure che consentano di trapiantare cellule muscolari cardiache all’interno del tessuto danneggiato.

In questo contesto, un gruppo di ricercatori dell’Imperial College di Londra sta sperimentando una nuova tecnica per identificare ed isolare, direttamente dal cuore dei pazienti, cellule staminali cardiache, che siano poi in grado di differenziarsi in cellule cardiomiocitiche.

Gli aspetti salienti della ricerca inglese sono tre: 1) le cellule isolate sono realmente indifferenziate, cioè staminali; 2) le cellule sono in grado di attivare i corretti meccanismi molecolari per differenziarsi in cardiomiociti; 3)prova fondamentale della loro staminalità è data dal fatto che non produco la miosina cardiaca, proteina tipica della cellula ormai differenziata del muscolo cardiaco.

La tecnica, inizialmente messa a punto nel topo, è stata preliminarmente trasferita con successo nell’uomo. Ulteriori conferme sono necessarie, essendo infatti diversi i marcatori che vengono impiegati per l’identificazione delle cellule staminali, nel modello cellulare del topo rispetto all’uomo.

L’obbiettivo futuro è quello di ottimizzare la tecnica in modo da creare una procedura terapeutica che preveda l'identificazione, la raccolta e la moltiplicazione in vitro di queste cellule, per un’applicazione clinica sicura nel caso di un danno al muscolo cardiaco, quale può essere quello causato dall’infarto.

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