17 marzo 2016

Le prime staminali con un genoma aploide

Ottenute per la prima volta cellule staminali embrionali umane con un'unica copia di ciascun cromosoma che sono in grado di replicarsi e differenziarsi in diversi tipi di cellule. Il risultato apre interessanti prospettive in diversi campi della ricerca biomedica perché con questo tipo di staminali è molto più semplice manipolare i geni e vedere l'effetto dei propri interventi(red)

Cellule staminali umane dotate di un corredo aploide, cioè con una sola copia di ciascun cromosoma, e pluripotenti cioè in grado di dare origine a differenti tipi di cellule: le hanno ottenute per la prima volta i ricercatori di una collaborazione internazionale tra la Hebrew University di Gerusalemme, in Israele, il Columbia University Medical Center (CUMC) e il New York Stem Cell Foundation Research Institute (NYSCF).

Il risultato, descritto sulle pagine della rivista “Nature”, apre interessanti prospettive per la ricerca genetica, la ricerca sul cancro e per la medicina rigenerativa, che si propone l'obiettivo di ottenere in laboratorio tessuti e organi “di ricambio”.

Le prime staminali con un genoma aploide
Un'immagine in fluorescenza di una cellula aploide (a sinistra) e una diploide (a destra) (Gloryn Chia/Columbia University Medical Center)
Tutte le cellule del corpo umano sono diploidi, poiché sono dotate di 46 cromosomi in totale, 23 ereditati dal padre e 23 dalla madre. L'unica eccezione sono i gameti, cioè cellule uovo e spermatozoi, che sono aploidi, perché sono dotate di un solo insieme di 23 cromosomi. Cellule uovo e spermatozoi, a differenza delle cellule diploidi, non sono in grado di replicarsi.

Finora gli studi per generare cellule staminali embrionali utilizzando cellule uovo umane hanno portato a ottenere solo staminali diploidi. In questo studio invece gli autori sono riusciti a indurre cellule uovo umane non fecondate a dividersi. 

Marcando il corredo cromosomico aploide delle cellule con un colorante fluorescente per poi isolarle una volta disperse in una colonia molto numerosa di cellule diploidi, sono risuciti poi a dimostrare che erano pluripotenti, cioè in grado di differenziarsi in molti altri tipi di cellule, compresi nervi, cuore e cellule pancreatiche, pur mantenendo una sola copia del corredo cromosomico.

“Lo studio ci ha fornito un nuovo tipo di cellula staminale che potrebbe avere un impatto
importante sulla ricerca medica e genetica”, ha sottolineato Benvenisty Benvenisty, autore senior dello studio. “Queste cellule rappresentano un'opportunità per arrivare a una migliore comprensione dello sviluppo umano, e del perché gli esseri umani si riproducono sessualmente, invece che da un singolo genitore”.

Uno dei maggiori vantaggi dell'uso di cellule aploidi, spiegano i ricercatori, è che con esse è molto più semplice manipolare i geni e vedere l'effetto dei propri interventi: nel caso delle cellule diploidi infatti la modifica di una copia di un gene viene in parte compensata dall'espressione del gene non modificato.