Cellule intestinali da staminali pluripotenti

E’ la prima volta che si e riesce a dimostrare che cellule staminali pluripotenti umane in vitro possano essere istruite per ottenere tessuto umano con una architettura tridimensionale e una composizione cellulare simile a quella del tessuto intestinale.

Da cellule staminali pluripotenti a tessuto intestinale umano: la trasformazione è riuscita a un gruppo di ricercatori del Cincinnati Children’s Hospital Medical Center guidati da James Wells che firmano in proposito un articolo sulla rivista Nature.

“E’ la prima volta che si e riesce a dimostrare che cellule staminali pluripotenti umane in vitro possano essere istruite per ottenere tessuto umano con una architettura tridimensionale e una composizione cellulare molto simile al tessuto intestinale”, ha commentato Wells. “La speranza più grande è ovviamente quella di riuscire un giorno a ottenere benefici terapeutici per tutte le persone affette da patologie quali l’enterocolite necrotizzante o la sindrome del colon irritabile”.

Nello studio, Wells e colleghi sono partiti da due ceppi di cellue diversi: le cellule staminali embrionali umane (hESC), ben note per la loro capacità di differenziarsi in più di 200 differenti tipologie, e le cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) generate riprogrammando cellule epiteliali umane ottenute tramite biopsia.

Queste ultime in particolare sono ritenute particolarmente promettenti a fini terapeutici dal momento che, essendo originate dallo stesso individuo, non sarebbero a rischio di rigetto. La tecnologia relativa alla loro utilizzo è tuttavia molto recente, e per questo le loro potenzialità sono state messe a confronto con quelle delle hESC.

Per procedere alla differenziazione, i ricercatori hanno utilizzato sostanze chimiche e fattori di crescita per riprodurre per quanto possibile lo sviluppo embrionale intestinale in laboratorio. Il primo passo è stato la conversione in cellule dell’endoderma definitivo, che dà luogo al rivestimento dell’esofago, dello stomaco e dell’intestino, così come dei tumori del pancreas e del fegato.

Successivamente, le cellule così ottenute sono state istruite per trasformarsi in quelle tipiche dell’organo intestinale allo stadio embrionale, denominate progenitori dell’epigastrio. Queste, infine, sono state poste di un sistema di coltura definito pro-intestinale, in grado di promuovere la crescita intestinale.

Nell’arco di 28 giorni, è stato ottenuto un tessuto tridimensionale del tutto simile all’intestino fetale, che conteneva tutti i principali tipi cellulari dell’intestino, inclusi enterociti, cellule caliciformi, cellule di Paneth e cellule enteroendocrine. Il tessuto ha poi continuato a maturare e ad acquisire sia la capacità di assorbimento sia di secrezione dei tessuti intestinali umani.

I risultati, come ha sottolineato lo stesso Wells, sono importanti sotto tre differenti aspetti: la migliore comprensione dello sviluppo intestinale umano normale, la progettazione di nuovi farmaci contro le patologie intestinali e infine la prospettiva di trapianti tissutali per la cura delle stesse malattie.