Cosa differenzia le cellule staminali dalle altre cellule?

Se pensiamo all’uomo primitivo, di certo non ci viene in mente qualcosa di avanzato. Eppure, le cellule staminali — tra le più “primitive” e non specializzate del nostro corpo — sono oggi alla base di alcune tra le terapie più importanti, soprattutto nel trattamento delle patologie oncoematologiche.1^A

La maggior parte delle cellule del nostro corpo è differenziata, cioè specializzata in una funzione specifica, con caratteristiche ben precise: una cellula nervosa è diversa da una cellula del fegato. Una volta differenziata, una cellula può dividersi generando due copie identiche di sé stessa, ma non è più in grado di trasformarsi in altri tipi di cellule. Inoltre, una cellula differenziata può dividersi solo un numero limitato di volte, oltre il quale non riesce più a replicarsi.1^B Ma allora, cosa rende così speciali le cellule staminali, di cui si parla tanto? La loro unicità si basa su due proprietà fondamentali:

1. Possono dare origine a diversi tipi di cellule specializzate. Questa capacità è essenziale nelle prime fasi della vita, quando da una singola cellula si sviluppano tutte le strutture dell’embrione e poi del feto. In base al loro “potenziale” di trasformazione, le cellule staminali si classificano in:
   • totipotenti: possono generare un intero organismo;
   • pluripotenti: possono generare tutti i tipi di cellule presenti nell’organismo, ma non l’intero organismo;
   • multipotenti: possono generare diversi tipi di cellule all’interno di una stessa “famiglia” (come quelle del sangue o del sistema nervoso);
2. Possono moltiplicarsi all’infinito. A differenza delle cellule differenziate, le staminali possono autorigenerarsi continuamente, mantenendo così una riserva costante nel nostro organismo. Questa caratteristica è cruciale durante la crescita e l’invecchiamento, perché consente ai tessuti di ripararsi sostituendo le cellule danneggiate con cellule nuove.1B-2^A

Da dove vengono le cellule staminali usate nella pratica clinica? 

Sono stati individuati diversi tipi di cellule staminali, presenti in diverse aree corporee e in diverse fasi dello sviluppo dell’uomo: 

• Cellule staminali embrionali: sono le cellule che si originano dalle prime divisioni dello zigote. Quando l’embrione è formato da 8 cellule o meno, ciascuna di esse è considerata una staminale totipotente, poiché può potenzialmente dare origine a un individuo completo. Man mano che l’embrione cresce le sue cellule perdono la totipotenza, ma alcune mantengono per un certo tempo la pluripotenza (ovvero possono dare origine a tutti i tipi di cellule dell’organismo). Per motivi etici e legali, tuttavia, l’utilizzo delle cellule staminali embrionali in medicina è limitato;^1D-2C  
• Cellule staminali del liquido amniotico: si trovano nel fluido che avvolge il feto durante la gravidanza. Hanno una potenza simile a quella delle staminali embrionali, ma sono più facili da ottenere e non comportano le problematiche etiche associate all’uso degli embrioni umani;^1E 
• Cellule staminali adulte: sono generalmente unipotenti o multipotenti, cioè in grado di generare uno o più tipi di cellule specializzate. La loro funzione principale è rigenerare i tessuti danneggiati.  Pur essendo presenti in quasi tutti i tessuti del corpo, vengono prevalentemente estratte dal midollo osseo, dove sono particolarmente concentrate. Le cellule staminali midollari prendono il nome di cellule staminali “ematopoietiche”, ovvero possono differenziarsi in tutte e tre le linee cellulari che compongono il sangue (globuli bianchi, globuli rossi e piastrine). A differenza delle embrionali, le cellule staminali ematopoietiche hanno un impiego consolidato nella pratica clinica;^{1F–1G-2B-2C} 
• Cellule staminali del cordone ombelicale: si trovano nel sangue fetale contenuto nel cordone ombelicale. Sono molto simili alle staminali adulte del midollo osseo, perché il loro compito è quello di produrre i diversi tipi di cellule del sangue. Possono essere raccolte e conservate per essere utilizzate successivamente.^1H 

Qual è l’uso delle cellule staminali nella pratica clinica di oggi?

Tra gli usi terapeutici delle cellule staminali adulte oggi disponibili e approvati dalla comunità scientifica ci sono:

• Il trapianto di cellule staminali della cornea, utilizzato per riparare il tessuto che copre la parte anteriore dell’occhio quando è danneggiato da malattie, infezioni o traumi;^3A
• Il trapianto di cellule staminali della pelle, destinato al trattamento di persone gravemente ustionate;^2B
• Il trapianto di cellule staminali ematopoietiche, più comunemente noto come trapianto di midollo osseo, può essere autologo (prelievo di cellule ematopoietiche dallo stesso paziente a cui verranno poi reinfuse) o allogenico (le cellule ematopoietiche derivano da un donatore compatibile con il paziente che ne ha bisogno).1I Il primo trapianto fu eseguito nel 1957 e, da allora, questa procedura è diventata un trattamento fondamentale per numerose patologie, in particolare quelle ematologiche come leucemie, linfomi e mielomi.^4A Anche la leucemia linfatica cronica (LLC) rientra tra le indicazioni possibili, anche se il trapianto non è considerato una terapia di routine per questa malattia. In genere, viene preso in considerazione solo nei casi ad alto rischio, oppure quando le altre opzioni terapeutiche si sono rivelate inefficaci.5A

Quale sarà l’uso delle cellule staminali nella pratica di domani?

È importante ricordare che, allo stato attuale, i risultati ottenuti negli studi clinici (cioè quelli condotti sull’essere umano) sono ancora variabili e spesso contrastanti. Le evidenze più promettenti provengono soprattutto da studi preclinici, quindi studi non ancora condotti sull’uomo. Ecco alcuni ambiti in cui la ricerca si sta muovendo con particolare interesse:

• Sistema cardiovascolare: sono in fase di sviluppo terapie a base di cellule staminali per riparare i danni al cuore causati da infarto, insufficienza cardiaca;^6A
• Sistema nervoso: stiamo progressivamente superando l’idea che i neuroni non possano rigenerarsi. Si comincia così a immaginare un futuro in cui lesioni spinali, danni da sclerosi multipla, morbo di Parkinson o ictus cerebrale possano essere affrontati con terapie a base di cellule staminali;^2D-6B
• Malattie endocrine: anche il diabete mellito, in particolare quello di tipo 1, è oggetto di studio, anche se i risultati finora ottenuti sono variabili.2E-^6C