Le cellule della pelle possono essere trasformate in neuroni utilizzando solo un cocktail di molecole: lo hanno dimostrato due ricerche tra loro indipendenti, descritte sulla rivista “Cell - Stem Cell” utilizzando fibroblasti umani e di topo. Il risultato rafforza l'idea che un approccio puramente chimico sia una via promettente per gli studi sulla riprogrammazione delle cellule staminali, in grado di evitare i problemi tecnici e di sicurezza associati ai metodi tradizionali che sfruttano i fattori di trascrizione.

Uno dei filoni più promettenti della medicina rigenerativa riguarda la possibilità di far ripercorrere a ritroso il cammino di differenziazione di cellule adulte, come i fibroblasti, riportandole allo stadio di staminali. Questo processo viene indotto forzando le cellule adulte a esprimere specifici fattori di trascrizione, proteine che legandosi al DNA guidano la trascrizione dei geni, determinando il momento in cui devono essere attivati o disattivati, e quindi influenzando il destino della cellula.

I prodotti finali di questo processo sono le cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC), cellule non ancora differenziate che sono in grado di maturare e dare origine a diversi tipi di cellule somatiche mature. Alcuni anni fa è stata dimostrata anche la possibilità di bypassare lo stadio di pluripotenza, trasformando cellule somatiche adulte direttamente in cellule cardiache, epatiche e neuronali, sempre utilizzando i fattori di trascrizione ma in modo molto più mirato.

Una delle maggiori difficoltà che s'incontrano nelle ricerche sulla riprogrammazione delle cellule staminali è che le cellule mature vengono forzate a cambiare identità mediante una manipolazione genetica che può dare esiti infausti: per esempio, cellule apparentemente normali, ma con attività interne differenti rispetto alle loro controparti naturali. Per questo di recente sono stati sperimentati diversi metodi per fare a meno dei fattori di trascrizione, utilizzando solo piccole molecole in grado di permeare le pareti cellulari e avviare la riprogrammazione.

Nel primo articolo, Jian Zhao e colleghi dell'Università di Tongji, mostrano che il protocollo di riprogrammazione puramente chimico può essere utilizzato per produrre neuroni da fibroblasti umani, ricavati dalla cute di pazienti affetti da Alzheimer. Il metodo rappresenta una valida alternativa per la modellizzazione della malattia ed è un primo passo verso una futura terapia di sostituzione delle cellule colpite da diverse patologie neurologiche.

“Coordinando i molteplici cammini di segnalazione, queste piccole molecole modulano l'espressione genica dei fattori trascrizionali e perciò promuovono la transizione verso la cellula neuronale”, ha spiegato Zhao.

Nel secondo studio, Hongkui Deng, della Peking University, e colleghi, hanno scoperto che la molecola denominata I-BET151 è un elemento chiave per sopprimere la trascrizione nei fibroblasti di topo, inducendoli poi a ridifferenziarsi in neuroni.

“Le molecole che usiamo nel nostro approccio chimico sono economiche e facili da sintetizzare, preservare e standardizzare", ha spiegato Deng. “Inoltre, i loro effetti sono reversibili e regolabili in modo accurato variandone la concentrazione: stiamo cercando di produrre specifici sottotipi neuronali che potrebbero essere utilizzati per particolari esigenze cliniche nell'ambito della medicina rigenerativa”.