Laricerca sulle cellule staminali rappresenta una delle aree più innovative ed importanti della scienza del XXI secolo. Sebbene si tratti di una disciplina in fase iniziale di sviluppo, è evidente che essa fornisca la prospettiva concreta di potere in futuro riparare in maniera efficiente tessuti danneggiati o malati con cellule nuove sane. Viene pertanto aperta la prospettiva di poter riparare e recuperare tessuti (quali ad esempio, il tessuto nervoso o il tessuto miocardio) danneggiati in maniera irreparabile in seguito a processi degenerativi acuti o cronici.

Tuttavia, prima di poter utilizzare queste cellule a fini terapeutici è necessario realizzare un vasta quantità di ricerche che ci consentano di meglio comprenderne la biologia e la fisiologia. Ad esempio, è fondamentale determinare il tipo e la quantità di cellule staminali da infondere, così come sono da valutare la sede e le modalità d’infusione. Inoltre, in alcuni casi potrebbero essere utilizzate le cellule staminali endogene, mobilizzate tramite alcuni agenti farmacologici, senza dover fare ricorso all’isolamento e alla coltura ex vivo delle cellule staminali. Tutto ciò, tuttavia, potrà essere determinato solo attraverso ricerche condotte in maniera rigorosa in centri specializzati sulla ricerca di laboratorio e sulla ricerca clinica sulle cellule staminali.

In parallelo, un’altra serie di studi ha portato all’identificazione nei tumori di cellule staminali tumorali, cioè di quelle cellule che iniziano e mantengono il processo tumorale. L’identificazione, la purificazione e lo studio delle proprietà biologiche di queste cellule riveste un’importanza fondamentale nello studio delle neoplasie e dovrebbe consentire di sviluppare delle terapie più efficaci per combattere i tumori. Infatti la possibilità di sradicare completamente un tumore dipende dalla possibilità di eliminare completamente le cellule staminali tumorali. Le terapie cellulari, cioè quelle terapie realizzate utilizzando elementi cellulari originati dal corpo umano e coltivati in vitro in condizioni appropriate, rappresentano una nuova frontiera della ricerca biomedica.

La terapia con cellule staminali rappresenta una delle possibili forme di terapie cellulari. Altre forme di terapie cellulari basate sull’utilizzo di cellule non staminali, quali ad esempio vari tipi di cellule linfoidi o dendritiche, trovano importanti applicazioni in studi sperimentali di terapia dei tumori o di altre condizioni morbose.


NASCITA DI UN LABORATORIO INTERDISCIPLINARE SULLE CELLULE STAMINALI E TERAPIE CELLULARI PRESSO L’UNIVERSITA’ CATTOLICA DEL SACRO CUORE DI ROMA ::..
Lo sviluppo della ricerca sulle cellule staminali nel mondo intero e la presenza presso l’Università Cattolica del Sacro Cuore di Roma di competenze scientifiche specifiche in questo settore hanno indotto la Direzione Scientifica ed Amministrativa a promuovere lo sviluppo di un Laboratorio Interdisciplinare sulle Cellule Staminali in sede. Questo tipo di scelta, già effettuata presso le più prestigiose strutture biomediche straniere ed in parte anche italiane, ha l’indubbio vantaggio di promuovere e coordinare le ricerche da svolgere in questo settore così promettente della ricerca biomedica.

Il tipo di ricerche da svolgere e soprattutto la necessità di locali particolari dedicati all’isolamento ed alla coltura in vitro, se necessaria, delle cellule staminali (Camera Bianca) impongono la creazione di una struttura dedicata che corrisponda a tutti i requisiti previsti dalla legislazione vigente in materia e che riceva omologazione e certificazione per questo tipo di studi. Tuttavia, come verrà descritto successivamente, la struttura di ricerca in questione non si limita ad una semplice Camera Bianca, con locali annessi, ma anche alla realizzazione di una vasta area da destinare alla formazione di una serie di laboratori dedicati alla ricerca sulle cellule staminali e le terapie cellulari, il tutto raggruppato in un’unica struttura.

L’idea di collocare i laboratori di ricerca vicino alla Camera Bianca corrisponde all’idea di sviluppare un Laboratorio che si occupi sia di ricerca di base che di applicazioni concrete cliniche delle cellule staminali. Nell’ottica di favorire uno sviluppo armonico ed il più possibile interdisciplinare di questo laboratorio, la Direzione ha deciso di affidarne il coordinamento ad un esperto del settore, esterno al Policlinico Gemelli.
Un aspetto del tutto peculiare della ricerca sulle cellule staminali consiste nella sua elevata pluridisciplinarità.

Praticamente tutti i settori della ricerca biomedica sono potenzialmente coinvolti dalla ricerca sulle cellule staminali. Storicamente molte delle ricerche sulle cellule staminali sono iniziate da studi sull’origine delle cellule del sangue e le cellule staminali emopoietiche sono state le prime ad essere identificate. Le prime procedure trapiantologiche basate sull’utilizzo delle cellule staminali sono stati gli studi di trapianto del midollo osseo. E’ pertanto evidente che un’area di grande sviluppo sia a livello di ricerca che di applicazioni cliniche sarà rappresentata dall’ematologia.

L’ambito ematologico riveste un ruolo importante anche in settori di ricerca sulle cellule staminali non prettamente ematologici, semplicemente perché uno dei tipi di cellule utilizzabili a fini terapeutici sono le cellule staminali del sangue. Basti pensare alle applicazioni nel settore cardiologico nelle quali si cerca di sfruttare la capacità “transdifferenziante” in vivo delle cellule staminali emopoietiche in senso miocardico. Una seconda area di ricerca biomedica direttamente coinvolto nelle ricerche sulle cellule staminali è rappresentato dall’area ostetrico-ginecologica. Innanzitutto bisogna tenere presente che oggi una delle fonti più utilizzate di cellule staminali è rappresentata dal sangue di cordone e presso l’Università Cattolica del Sacro Cuore è già presente una Banca pienamente funzionante di cellule staminali di sangue di cordone; la presenza di questa struttura avrà ovviamente un’importanza fondamentale anche per il futuro Laboratorio Interdisciplinare sulle Cellule Staminali.

Un secondo settore importante è potenzialmente rappresentato da studi di terapia di malattie genetiche, ad esempio studi da effettuare su malattie genetiche del sangue quali la talassemia o la drepanocitosi, realizzabili attraverso terapia genica da effettuare sulle cellule staminali emopoietiche fetali. Un terzo settore importante è rappresentato dagli studi sulle neoplasie ginecologiche che possono trarre considerevoli benefici da studi di caratterizzazione delle cellule staminali tumorali responsabili della genesi di questi tumori o da studi d’immunoterapia anti-tumorale specifica utilizzando ad esempio cellule dendritiche “addestrate” in vitro a presentare alle cellule del sistema immunitario antigeni di membrana espressi dalle cellule tumorali, ma non da quelle normali.

Una terza area è rappresentata dalla cardiologia nella quale si cerca fondamentalmente di verificare la possibilità di rigenerare il tessuto miocardio danneggiato in seguito ad insulto ipossico con cellule staminali/ progenitori di varia origine. Questo settore, così come gli altri, ha degli aspetti di ricerca di base (sviluppo di modelli sperimentali per valutare i meccanismi di riparo ed il possibile ruolo svolto in tale processo da cellule staminali emopoietiche, mesenchimali o altre frazioni di cellule progenitrici, e per determinare il ruolo svolto dai progenitori endoteliali nei processi riparativi e nell’evoluzione delle principali malattie cardiovascolari) e di ricerca applicativa (valutare in trails clinici appropriati il ruolo svolto dall’infusione di cellule staminali di varia origine o dalla mobilizzazione delle cellule staminali/ progenitori endogeni nella riparazione post-infartuale o nella progressione della malattia arterio-sclerotica).

Un quarto settore è rappresentato dall’area epato-gastro-enterologica ove vari filoni di ricerca riconducono alla problematica delle cellule staminali. Un filone di ricerca di base verte alla identificazione delle cellule staminali del tessuto epatico, con un possibile coinvolgimento in questo fenomeno anche delle cellule staminali emopoietiche, mentre il corrispondente filone di ricerca applicativa verte sullo studio della valutazione dell’effetto di popolazioni di cellule staminali emopoietiche o di cellule staminali mesenchimali sulla rigenerazione epatica. Un ulteriore settore di ricerca è rappresentato dall’identificazione e caratterizzazione delle cellule staminali tumorali nei tumori del tratto gastro-intestinale, con l’intento specifico di potere derivare conoscenze da trasferire a livello clinico per lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici. Una quinta area di ricerca si muove nell’ambito della neurologia e neurochirurgia.

Una serie di studi recenti hanno considerevolmente accresciuto l’interesse degli studiosi delle scienze neurologiche per le cellule staminali. Infatti una notevole mole di risultati sperimentali ha consentito di documentare l’esistenza di cellule staminali neurali presenti a livello del sistema nervoso centrale di individui umani adulti: tali cellule possono essere identificate, isolate e coltivate in vitro. Questi studi hanno consentito d’intravedere la possibilità concreta di utilizzare queste cellule al fine di rigenerare tessuto nervoso danneggiato in seguito a processi degenerativi di varia natura. Questi stessi studi sono stati estesi anche ai tumori cerebrali consentendo l’identificazione delle cellule tumorali staminali di alcuni di questi tumori.

La caratterizzazione delle proprietà biologiche (ad esempio, analisi dello spettro di sensibilità ai chemioterapici o a nuovi agenti antineoplastici in via di sviluppo) delle cellule staminali dei tumori cerebrali potrebbe avere un ruolo fondamentale per lo sviluppo di nuove modalità di terapia di questi tumori, che sono notoriamente resistenti alla maggior parte degli agenti chemioterapici. Sempre nell’area neurologica, negli ultimi anni sono state identificate le cellule staminali muscolari ed esiste oggi la possibilità concreta di potere coltivare queste cellule in vitro e di poterle manipolare geneticamente, ad esempio nell’ottica di correggere difetti genetici monogenici che sono alla base di numerose malattie invalidanti del sistema muscolare.

Altri studi hanno anche suggerito una potenziale capacità delle cellule emopoietiche staminali di migrare nel tessuto muscolare e di transdifferenziare in una progenie muscolo-scheletrica. Una sesta area biomedica che ha applicazioni potenziali nel settore delle cellule staminali è rappresentata dall’oculistica. Infatti studi recenti hanno consentito l’identificazione delle cellule staminali della cornea, localizzate nello strato basale del limbo. Queste cellule possono essere amplificate in vitro in condizioni di coltura idonee ed essere utilizzate a scopo clinico per riparare tessuto corneale irrimediabilmente danneggiato. Una settima area biomedica direttamente implicata negli studi e nelle applicazioni cliniche concrete con le cellule staminali è rappresentata dall’ortopedia.

Infatti, numerosi studi hanno mostrato che è possibile isolare dal midollo osseo cellule staminali mesenchimali che sono in grado di differenziare in vitro nelle varie componenti del tessuto scheletrico, quali ad esempio osteoblasti e condrociti. In molti modelli sperimentali l’infusione delle cellule staminali mesenchimali ha accelerato le riparazioni ossee ed ha consentito la rigenerazione di tessuto cartilagineo irrimediabilmente danneggiato. Questa breve carrellata sulle varie discipline biomediche interessate alle cellule staminali testimonia l’importanza dello sviluppo delle ricerche in questo settore ed anche necessità assoluta di realizzazione di una struttura che possa fornire un supporto fondamentale per tutta l’attività clinica da condurre in questo settore.