Cellule staminali ematopoietiche, Tecnologie per terapia genica e cellulare

Cellule staminali ematopoietiche

Dal midollo adulto possono essere estratte sia MSC che le ematopoietiche. Le ematopoietiche possono formare molte cellule finite mature del sangue attraverso meccanismo linfoide o mieloide. Il processo di maturazione è piuttosto complesso in quanto non è diretto ed esistono compartimenti specializzati in cui avviene il differenziamento. Le staminali ematopoietiche hanno la capacità di fare self-renewal che appunto ne definisce la staminalità. Questo tipo di cellula è pluripotente. Si formano progenitori intermedi, committed di tipo mieloide e linfoide. Dal progenitore linfoide si generano cellule T, B, NK, da quello mieloide invece neutrofili, GR e piastrine.

Con ematopoiesi si intende il processo che rappresenta l'ininterrotta formazione di elementi giovani del sangue a partire da una cellula staminale. Ciascuna cellula ha un immunofenotipo diverso che cambia man mano con il differenziamento. Il sistema ematopoietico rappresenta un continuum di cellule che progressivamente manifestano differenti caratteristiche biologiche: da cellule staminali a vari tipi cellulari differenziati. Le variazioni biologiche rilevate nei vari compartimenti maturanti (sede dove avviene la maturazione) non riflettono quelle che si attuano nel compartimento staminale. I vari compartimenti ematopoietici sono regolati da fattori che variano indipendentemente l'uno dall'altro. Ogni compartimento è distinto fisicamente e funzionalmente. Il processo è compartimentalizzato in quanto l'ematopoietica si differenzia in diverse tipologie.

Organi ematopoietici

Gli organi ematopoietici forniscono il microambiente necessario alla proliferazione e al differenziamento verso varie linee cellulari.

• Organi mieloidi: midollo osseo (è l'organo ematopoietico per eccellenza, rappresenta il microambiente per le ematopoietiche)
• Organi linfoidi: timo e midollo osseo
• Organi linfoidi secondari o periferici: linfonodi, tonsille, placche di Peyer, tessuto linfoide diffuso, milza

Microambiente ematopoietico

Il microambiente fornisce:

• Fattori fisici come tempo, spazio, superficie e viscosità del mezzo
• Fattori nutritivi come amminoacidi, zuccheri, lipidi, elettroliti, oligominerali, vitamine
• Microambiente biologico ossia cellule circostanti che secernono fattori che regolano l'ematopoiesi
• Fattori specifici come inibitori, stimolatori, anticorpi

Proprietà delle HSCs

Le proprietà principali delle ematopoietiche staminali sono:

• Self-renewal
• Differenziazione
• Migrazione
• Apoptosi

C'è un raffinato equilibrio tra queste quattro funzioni e questo equilibrio determina il numero di cellule staminali presenti.