OGNUNO DI NOI POSSIEDE UN TESORO DI CELLULE STAMINALI
Le cellule staminali sono cellule in grado di formare nuovi neuroni; fondamentali nel corso dello sviluppo embrionale quando il cervello è tutto da costruire, esse sono il presupposto perché il cervello possa rigenerarsi dopo un trauma o in una malattia neurodegenerativa. Ma, al di là di queste considerazioni teoriche, esiste la realtà del quotidiano che ci dice che, fino ad oggi, recuperare dopo una lesione è un compito proibitivo, una mission impossible. Perché questo? Perché se si rompe un pezzo di cute siamo in grado di ricostruirlo, mentre se si rompe un pezzo del nostro tessuto nervoso resta solo il danno?
Una spiegazione potrebbe essere che le cellule staminali sono troppo poche per fare interventi massicci; un’altra è che potrebbero essere “invecchiate” e non più capaci di costruire il cervello come facevano quando eravamo embrioni.
Una risposta alla prima spiegazione potrebbe essere l’uso dei trapianti di cellule staminali, così come si fa quando serve ricostruire il midollo osseo (la fabbrica delle cellule del sangue) distrutto da una leucemia o un pezzo di ossa o di pelle. Ma il trapianto presenta in partenza un grande problema: dove recuperare quantità adeguate di cellule staminali neurali per poterle iniettare nelle regioni del cervello da riparare. Fino a poco tempo fa l’unico modo di procurarsi queste cellule era di prelevarle da feti abortiti. Come gli amici di GALM ben sanno, il nostro gruppo qualche anno fa ha scoperto che le meningi contengono cellule staminali neurali anche nell’adulto; le meningi si trovano sulla superficie del cervello e le cellule possono quindi essere prelevate anche da donatori adulti. Infine, abbiamo dimostrato che le cellule staminali delle meningi partecipano alla reazione che segue al trauma del midollo spinale. Ovviamente rimanevano importanti domande a cui dare risposta: le cellule staminali delle meningi sono ancora funzionanti dopo la nascita? Dalle meningi possiamo ricavare cellule per riparare tessuto nervoso danneggiato? Possiamo modulare con farmaci queste cellule per renderle vere protagoniste di una riparazione estesa?
A cercare risposta a queste domande ci siamo dedicati negli ultimi tre anni anche grazie all’aiuto e allo stimolo di GALM.
La risposta alla prima domanda è venuta dallo studio condotto in Belgio presso il laboratorio del Prof. Carmeliet a Lovanio e completato a Verona. La risposta è positiva, le cellule delle meningi formano neuroni della corteccia anche dopo la nascita. E’ un’innovazione delle conoscenze molto importante, visto che il mondo delle neuroscienze era ancorato al dogma che nel cervello non possono formarsi nuovi neuroni dopo la nascita e, quindi, ciò che si perde (per esempio i neuroni lesionati dal trauma midollare) non può essere rimpiazzato. Il lavoro è innovativo anche perché presenta le meningi sotto un nuovo aspetto mai pensato prima: non solo un sacco che protegge il cervello dagli urti, ma una rete di canali pronta a portare ciò che serve anche nei punti più profondi del cervello. La rete di canali fa venire in mente 
Venezia e, anche per ribadire che il lavoro e le idee che contiene originano dal Veneto, abbiamo convinto la rivista che ha pubblicato il lavoro (Cell Stem Cell, la più importante rivista scientifica sulle cellule staminali) a utilizzare come copertina del fascicolo che conteneva il nostro lavoro una veduta aerea di Venezia!
Il lavoro di Cell Stem Cell fa vedere come le cellule delle meningi partecipano a formare i neuroni della corteccia anche dopo la nascita con cellule che, una alla volta, entrano a far parte di circuiti di cellule nervose già presenti e funzionanti.
Questo dato è importante in quanto indica che la riparazione di una regione danneggiata può avvenire con sostituzione graduale delle cellule danneggiate e inserimento di nuovi elementi. Dal punto di vista delle possibilità mediche, questa è una notizia importante in quanto è sicuramente più fattibile aggiungere e riparare poche cellule per volta che un intero circuito fatto da centinaia di cellule. Grazie a questo studio “veneto”, si aprono nuove prospettive terapeutiche ai danni del sistema nervoso centrale, come opportunamente indicato in un importante lavoro da noi pubblicato di recente sulla rivista Biochemical Pharmacology. A questo punto la sfida è di trovare il modo di stimolare le cellule staminali a funzionare di più di quanto non facciano “normalmente”. Trapianti e farmaci sono le vie da percorrere.
Per quanto riguarda i trapianti abbiamo completato lo studio condotto in collaborazione con l’Ospedale di Toledo in Spagna. Il lavoro, che è stato inviato per la pubblicazione pochi giorni fa alla rivista Frontiers in Pharmacology, dimostra come il trapianto di cellule estratte dalle meningi in animali da esperimento porta ad un miglioramento del quadro istologico della lesione. Si tratta di un risultato incoraggiante che vogliamo, in un prossimo futuro, ribadire in un modello più realistico della lesione midollare, cioè effettuando il trapianto diverse settimane dopo il trauma. È importante sottolineare come questo studio ci ha consentito di mettere a punto una metodica di lavoro con le cellule staminali delle meningi che è applicabile anche ad altre patologie degenerative del cervello e del midollo spinale in particolare, come la SLA.
Il secondo aspetto relativo all’identificazione di farmaci utili per potenziare le difese interne di un organismo portate dalle sue cellule staminali è da poco iniziato ma già abbiamo avuto un successo. Esplorando l’attività di alcuni supplementi di aminoacidi abbiamo notato come una specifica combinazione portasse a importanti modifiche dello stato di attivazione delle cellule staminali delle meningi. Questi importanti dati sono stati inclusi in un nuovo lavoro che invieremo per la pubblicazione nei prossimi mesi. Grazie quindi al supporto e allo stimolo di GALM, siamo ora impegnati su due fronti di valore “terapeutico”:
1- la messa a punto di nuovi farmaci e la caratterizzazione molecolare degli effetti da essi indotti
2- ottimizzazione delle procedure per la preparazione di cellule staminali da meningi (anche umane) e la validazione del trapianto come metodica terapeutica in modelli animali di lesioni midollari.
Ilaria Decimo
Componente dello staff del laboratorio di Ricerca per la cura della lesione al midollo spinale dell’Università di Verona
l’equipe del prof. Fumagalli dell’Università di Verona impegnata nella ricerca della cura della lesione al midollo spinale. Da sinistra Jessica Valente, Stefania Zorzin, Clelia Amoroso, Denny Moscon, Sissi Dolci, Guido Fumagalli, Ilaria Decimo, Francesco Bifari, Annachiara Pino