Cellule staminali, Tecnologie per terapia genica e cellulare

Cellule staminali

Le cellule staminali sono quelle cellule che possiedono la capacità di autorinnovamento (self-renewal), sono cioè in grado di produrre per divisione cellulare altre cellule staminali, e dare allo stesso tempo origine sempre per divisione cellulare, a cellule che differenziano e diventano mature (processo di differenziamento). Una staminale è una cellula progenitrice, è un ceppo che dà luogo a diversi ceppi cellulari.

La definizione di cellula staminale può essere: entità clonale, cioè in grado di riprodurre se stessa e di generare per differenziamento tipi cellulari diversi (potenzialità plurima).

Committed cell → Cellula staminale (progenitore intermedio che poi si differenzia nella cellula matura) → Cellula differenziata.

Le cellule staminali del midollo sono state le prime ad essere scoperte. Ogni cellula staminale ha il proprio immunofenotipo che è diverso dalle cellule mature, anche le committed cell hanno immunofenotipo differente rispetto alla cellula matura.

Per identificare un determinato tipo di staminale si ricorre al fingerprint molecolare della cellula che sarà rappresentato da un insieme di marcatori che permettono di identificare la loro tipica, esclusiva potenzialità biologica (indicatori delle vie di trasduzione del segnale, della progressione del ciclo cellulare, mantenimento dei telomeri, rimodellamento della cromatina). Ad esempio la staminale ematopoietica ha CD46 come immunofenotipo.

Le staminali sono sottoposte a segnali intrinseci ed estrinseci che indicano se la staminale resterà tale o se l’organismo ha bisogno di cellule del sangue dovrà intraprendere un processo di differenziamento. Parte il segnale affinché la cellula staminale ematopoietica produca globuli rossi.

Dai 3 foglietti embrionali si può dare origine a questi tipi di tessuto: dall’ectoderma si sviluppano cellule dell’epidermide, neuroni, cellule pigmentali; dal mesoderma si sviluppano muscolo cardiaco, osso, rene, globuli rossi; dall’endoderma si sviluppa fegato, pancreas e tiroidi.

Classificazione

Le cellule staminali possono essere classificate:

• In base alla loro capacità di self-renewal
• In base alla loro clonogenità, ossia in base alla capacità di generare una cellula uguale, con le stesse proprietà
• Capacità di dare origine a cellule di tessuti specializzati.

Si parla di potenza quando si parla della capacità di dare origine a tessuti. Si distinguono vari gradi di potenza:

• Totipotenti: staminali che possono dare origine a tutti i tipi di cellule mature di un organismo (embrionali)
• Pluripotenti: