Staminali e clonazione

‎MULTIPOTENTI

‎cellule staminali adulte ‎STUDIO DI MALATTIE

‎singola cellula --> 1 tipo di cellula ‎diabete

‎capacità di autorinnovamento ‎UNIPOTENTI ‎leucemie

‎es. epatociti ‎linfomi

‎isola ICM di topo ‎malattie sistema immunitario

‎1981 Evans

‎fibroblasti murini ‎prelievo sangue / midollo osseo ‎dal paziente stesso

‎coltura con feedercells

‎forniscono elementi essenziali ‎isolate HSC

‎autotrapianto

‎storia

‎da fecondazione in vitro ‎trattamento chemio/radioterapico

‎isola ICM umane ‎trapianto staminali ematopoietiche

‎cellule in sovrannumero ‎HSC iniettate per via endovenosa ‎fenomeno di Homing ‎cellule tornano nelle nicchie ematopoietiche

‎1998 Thomson

‎coltura con fibroblasti umani + siero umano ‎allotrapianto ‎HSC prelevate dal donatore

‎EMBRIONALI ‎malattie del sangue

‎pluripotenti ‎pazienti >> donatori

‎problema

‎terapie immunosoppressive ‎immunogenicità --> rigetto ‎ESC

‎alternative

‎crescita incontrollata --> tumori ‎problemi ‎iPSC

‎soppressione embrione ‎etico ‎epiteli di rivestimento

‎zona di giunzione di cornea e sclera ‎epitelio corneale si fonde con epitelio congiuntivale

‎da 10° settimana a nascita ‎barriera

‎da tessuti del feto ‎funzioni

‎aborti naturali ‎capacità rigenerativa

‎multipotenti ‎in una nicchia

‎FETALI ‎contiene staminali dell'epitelio corneale

‎danneggiamento limbus

‎< rischio tumori ‎rigenerazione tessuto corneale ‎ogni 9 mesi

‎utilizzo standard

‎no problemi etici ‎caratteristiche ‎fotofobia

‎lievi

‎alta capacità proliferativa ‎lacrimazione

‎manifestazioni cliniche:

‎unipotenti o multipotenti ‎infiammazione cronica

‎gravi

‎sono quiescenti ‎perdita della visione

‎malattia da deficit limbare

‎risiedono in nicchie

‎turnover cellulare ‎dall'occhio sano

‎riattivate per: ‎1. biopsia limbare

‎danno ‎circa 1 mm^2

‎generano tipi cellulari derivanti dal foglietto embrionale di appartenenza ‎ortodosso ‎coltivate nel mezzo di coltura appropriato ‎confluenza

‎STAMINALI

‎differenziamento

‎generano cellule derivanti da un altro foglietto embrionale ‎non ortodosso ‎2. coltura in lab ‎trasferimento su un supporto di fibrina

‎terapia: Holoclar

‎ossa lunghe e piatte ‎midollo osseo ‎formazione lembo di epitelio corneale

‎localizzazione

‎piccola qtà nel sangue ‎fibrina si riassorbe

‎globuli rossi e bianchi ‎3. innesto ‎trapianto lembo con fibrina ‎staminali aderiscono all'occhio e vanno nel limbus

‎cellule del sangue

‎piastrine ‎rigenerazione tessuto corneale

‎differenziamento ‎ematopoietiche (HCS)

‎mediante ematopoiesi ‎staminali multipotenti

‎olocloni ‎usate x trapianto

‎VS invasione staminali nel tessuto ‎alto potenziale proliferativo

‎ADULTE

‎funzione ‎cellule: cheratinociti

‎VS eccessiva richiesta di staminali ‎merocloni

‎organizzazione in nicchie

‎HCS ‎paracloni

‎lesioni dell'epidermide

‎cellule si sostegno ‎no ghiandole sudoripare

‎costituita da: ‎anomalie termoregolazione

i

‎

solamento olocloni --> formazione pelle

‎osteoblasti, adipose ed endoteliali ‎no bulbi piliferi

‎problemi tessuto trapiantato

‎autologa --> trapianto

‎x adesione ‎molecole proteiche ‎costi e tempistiche elevati

‎azione di controllo su nicchia ematopoietica ‎midollo osseo ‎trapianto neuroni da NSC pre-differenziati

‎localizzazione

‎tessuto adiposo ‎stimolazione NSC endogene

‎terapie

‎condroblasti ‎rilasciano molecole neuroprotettive

‎UTILIZZO

‎osteoblasti ‎cellule mesenchimali ‎cellule progenitrici ‎differenziamento ‎anti-infiammatorie

‎mesenchimali (MSC) ‎innesto staminali ‎studi pre-clinici hanno dimostrato che:

‎adipociti ‎promuovono neurogenesi endogena

‎non solo cellule di origine mesodermica ‎capacità transidifferenziativa ‎promuovono rimodellamento sinaptico

‎esempi

‎mediante controllo sul sistema immunitario (ruolo immunimodellante) ‎proprietà anti-infiammatorie ‎caratteristiche ‎morte cellulare in quell'area

‎scarsa perfusione di un'area del cervello

‎funzione neuroprotettiva ‎risposta infiammatoria

‎malattie neurodegenerative SNC ‎ictus ischemico

‎neuroni ‎miglioramento significativo dopo 1 anno

‎differenziamento

‎no capacità proliferativa ‎trattamento ‎somministrazione progenitrici adulte multipotenti

‎cellule gliali ‎soprattutto se effettuata entro 24 ore

‎acute

‎neurali (NSC)

‎a. prelievo NSC ‎lesioni al midollo spinale

‎b. coltura con fattori trofici ‎area ristretta

‎in vitro: saggio delle neurosfere ‎morte di alcuni neuroni e cellule gliali

‎proliferazione e formazione nuove neurosfere ‎tempo breve

‎1. coltura con fattori trofici

‎verifica auto-rinnovamento ‎patologie ‎morbo di Parkinson

‎c. formazione neurosfere ‎CLASSIFICAZIONE: ORIGINE

‎si differenziano ‎malattia autoimmune demielinizzante

‎2. coltura senza fattori trofici ‎fase sperimentale (clinica)

‎verifica multipotenza ‎farmaco: staminali dal midollo osseo al sangue

‎sclerosi multipla

‎cordone ombelicale ‎localizzazione ‎prelievo staminali dal sangue

‎croniche

‎pluripotenti ‎terapia ‎trapianto autologo di staminali ematopoietiche ‎chemioterapici x distruzione sistema immunitario malato

‎simil-embrionali

‎piccola percentuale ‎trapianto staminali precedentemente prelevate

‎cordonali

‎cartilagineo ‎nuovo sistema immunitario

‎adiposo ‎morte di una specifica popolazione cellulare ‎graduale nel tempo

‎osseo ‎generano tessuti: ‎mesenchimali ‎malattie cardiovascolari

‎vari tipi

‎cellule nervose ‎insufficienza renale

‎mesoderma viscerale ‎artrite reumatoide

‎generano cellule del sangue ‎ematopoietiche ‎malattie polmonari

‎fase sperimentale pre-clinica

‎formano vasi sanguigni ‎endoteliali ‎epatopatie

‎somatiche adulte --> riprogrammazione --> embrionali pluripotenti ‎nefropatie

‎mediante introduzione di fattori di trascrizione ‎riprogrammazione = modifica espressione genica ‎prevenire/alleviare la sofferenza

‎mutazioni = tumori ‎integrazione casuale dei genomi di virus e cellula somatica ‎vettore: retrovirus ‎questione etica ‎VS rispettare il valore della vita umana

‎iPSC da fibroblasti di topo ‎1° trattato internazionale sulla bioetica

‎nessuno induce pluripotenza da solo ‎provati uno per uno ‎Yamanaka 2006 ‎a scopo riproduttivo

‎Oct3/4 ‎a. divieto di clonazione di esseri umani

‎24 fattori di trascrizione ‎terapeutico OK

‎SOX2 ‎4 idonei insieme ‎messi tutti insieme e tolti uno ad uno

 ‎+ 3 protocolli aggiuntivi ‎b. sul trapianto di organi e tessuti umani

‎convenzione di Oviedo (1997)

‎può causare tumori ‎KLF4 ‎c. sulla ricerca biomedica

‎apoptosi ‎+ pericoloso ‎c-Myc ‎storia ‎LEGISLAZIONE ‎alcuni paesi non l'hanno sottoscritta

‎tumori ‎paesi UE ‎altri l'hanno sottoscritta ma non recepita

‎iPSC da fibroblasti umani ‎noi recepita ma non abbiamo gli strumenti per applicarla

‎Yamanaka 2008

‎no c-Myc ‎utilizzo di 3 fattori ‎ok solo se ci sono problemi di sterilità o infertilità

↓

‎ efficienza e velocità ‎PLURIPOTENTI INDOTTE (iPSC) ‎sperimentazione sugli embrioni

↑

‎ efficienza e velocità ‎3 fattori + acido valproico ‎Melton 2008 ‎vieta:

l

‎

egge n°40 "Norme in materia di procreazione ‎terapeutica

‎medicalmente assistita"

‎fusione delle due cellule ‎formazione di pori sulla membrana cellulare ‎elettrofusione di due cellule embrionali diploidi ‎clonazione umana ‎riproduttiva

‎formazione cellula embrionale tetraploide ‎in ITALIA ‎ok usare linee cellulari embrionali da altri paesi

‎iPSC iniettate nella blastocisti tetraploide ‎complementazione tetraploide ‎

d ivieto di creazione di banche private per la conservazione ad uso

‎blastocisti impiantata in un topo ‎OK banche pubbliche

‎privato delle staminali del cordone ombelicale

‎< 1% dei feti nascono vivi ‎verifica pluripotenza

‎formazione placenta e tessuti embrionali

‎processo inefficiente ‎utilizzo cavie ‎formazione teratoma

‎no problemi etici

‎es. prelievo di sangue ‎procedura semplice ‎vantaggi

‎possibilità di autotrapianto

‎tumori ‎svantaggi

‎diverse da ESC ‎memoria epigenetica

‎si dividono illimitatamente ‎tumorali staminali

‎producono recidive tumori ‎+ resistenti alle terapie

‎si dividono un numero limitato di volte ‎tumori contengono ‎Teoria delle cellule staminali tumorali

‎" ad amplificazione transiente

‎si differenziano in t. specializzate

‎non si dividono ‎" specializzate ‎due teorie ‎TUMORALI

‎stesso potenziale di crescita e divisione ‎cellule tutte uguali ‎Modello stocastico di crescita del cancro

‎autorinnovamento ‎scelgono causualmente tra:

‎differenziamento ‎1. colture 2D

‎2. colture 3D

‎3. bioreattori ‎x perfusione

‎4. co-colture ‎x vascolarizzazione ‎facile lavorabilità

‎STORIA ‎3D printing ‎materiali elastomerici ‎PDMS ‎biocompatibile

‎trasparente

‎sistema + avanzato ‎canali micrometrici

‎scambio di gas ‎funzione principale ‎microfluidica ‎sostanze nutritive

‎5. organ on a chip

‎POLMONI ‎trasporto di nanolitri di fluido

‎estremità bronchiolo = vestibolo --> 3-6 dotti alveolari ‎farmaci

‎bronchi --> bronchioli terminali --> 2 bronchioli respiratori ‎anatomia

‎lobulo polmonare ‎dotto alveolare = addossamento di tanti alveoli polmonari ‎ok etica

‎alternativa alla sperimentazione animale

‎riproduzione barriera aria-sangue ‎+ preciso

‎mima barriera aria-sangue ‎struttura di un organo

‎microporosa ‎riproduzione ‎1 chip per ogni organo ‎connessione con microcanali

‎cellule epiteliali alveolari umane ‎camera superiore ‎interazioni con altri organi &