Cellule staminali - Istologia

CELLULE  STAMINALI  EMBRIONALI  (ESC)  

Possono essere isolate dalla blastocisti ed essere coltivate in vitro

• Sono pluripotenti

• Predisposte a ricombinazione omologa

•

Le cellule in coltura possono essere reimpiantate nel topo a livello della blastociti o

possono essere differenziate in coltura per creare un nuovo tipo cellulare

CLONAGGIO

Cellule totipotentiàrimangono nella blastocisti cellule pluripotenti (formano i tre foglietti

embrionali)àcellule staminali somatiche uni potenti (ripopolano i tessuti)àcellule

terminalmente differenziate.

Inizialmente Waddington riteneva che questo processo fosse irreversbile: riteneva che le

cellule staminali sono come palline in cima ad una collina che decidono che strada

prendere e una volta deciso non possono più risalire la collina.

Idea scardinata da Gurdon:

Prese una coltura di cellule somatiche

• Tolse il nucleo da queste cellule

• Tolse il nucleo a un ovocita di rana

• Iniettò il nucleo delle cellule somatiche nell’ovocita

•

Pecora Dolly: iniettarono il nucleo di una cellula prelevata dalla mammella della pecora

(cell somatica) in un ovocita denucleato.

APPLICAZIONI TERAPEUTICHE:

Le cellule pluripotenti in vitro sono molto importanti perché danno origine a quasi tutti i

tipi cellulari. Per esempio possono si possono generare cellule pluripotenti da un individuo,

essere differenziate in vitro e poi rinserite nel paziente. Oppure si può arrivare allo

sviluppo di cellule embrionali autologhe (donatore=ricevente).

CELLULE PLURIPOTENTI INDOTTE (iPSC)

2012- Yamanaka (premio Nobel): riuscì a convertire una cellula somatica in una cellula

staminale pluripotente indotta

Inizialmente trasferì 24 fattori importanti per la staminalità in fibroblasti di un topo

• transgenico

Solo 4 di questi fattori erano sufficienti per indurre la staminalità

• Grazie a questi esperimenti trovò le condizioni di riprogrammazione

•

Però il suo progetto fallì perché le cellule ottenute non davano origine ai tre foglietti e a un

nuovo individuo perché il topo transgenico utilizzato conteneva un marker che veniva

espresso dal promotore del gene FDF15, tipico delle cellule staminali avanti nel

diferenziamento quindi queste cellule danno origine ad un topo chimerico. Poi cambiò

marker e il problema fu risolto.

Però non sempre una cellula riprogrammata è identica ad una cellula staminale embrionale

perché a volte le cellule hanno una memoria epigenetica di ciò che erano prima.

TRANSDIFFERENZIAMENTO

Le palline (secondo il modello di Waddington) oltre a poter tornare indietro possono anche

saltare da una valle all’altra: infatti sono riusciti anche a far passare una cellula somatica

in un'altra cellula somatica (es fibroblasti in neuroni) in vitro.

APPLICAZIONI TERAPUTICHE

Si possono fare degli screening molecolari di un paziente per vedere se la sua patologia può

essere curata.

Prendere fibroblasti di un donatore sano o col Parkinson e li si fanno diventare

• staminali pluripotentiàai fibroblasti sani si introduce una mutazione della tarchina a

quelli col Parkinson si corregge la mutazione della tarchinaàsu questi due set

vengono fatti degli screening.

Correggere malattie monogeniche (anemia falciforme, in cui c’è mutazione del gene

• della beta cromina): hanno preso cellule del topoàriprogrammateàcorretto il gene

mutatoàcellule differenziate in ematopoieticheàrinserite nel topo(lo stesso si fa

nell’uomo)