Dagli atti del dibattito pluralistico e informativo promosso dalla Commissione Europea tra i ricercatori e una vasta rappresentanza della società su:
Cellule staminali: terapie per il futuro?
Charlemagne Bulding - Bruxelles - Belgio
18 - 19 Dicembre 2001
Nuove strategie nella terapia del diabete mellito con cellule staminali
del Professor Bernat Soria Escoms
Il professor Soria è il direttore dell'Istituto di Bioingegneria di Alicante, Spagna. Quanto riportato è un breve riassunto del suo intervento al convegno di Bruxelles:
"Le prospettive terapeutiche sono tali da farmi ritenere che l'EU dovrebbe dare alta priorità al raggiungimento di un consenso sull'uso delle riserve di cellule e tessuti embrionali e fetali nella ricerca medica."
(Il Professor Bernat Soria Escoms)Premessa
Il diabete è una grave malattia che interessa oggi circa 170 milioni di persone nel mondo. Entro l'anno 2010 si pensa che possa interessare globalmente 215 milioni di persone, di cui 28 milioni saranno in Europa. Sia il diabete di tipo 1 che il diabete di tipo 2 sono in aumento.
Il diabete può essere curato con il trapianto delle isole pancreatiche. Il cosiddetto protocollo di Edmonton è riuscito al 100%, anche se richiede da due a tre donatori per ogni paziente trapiantato. In Spagna, questo significa che soltanto circa 200 pazienti potrebbero essere realisticamente curati ogni anno. Questa numero è molto piccolo se confrontato al numero di potenziali candidati al trapianto - tutti i 100 000 pazienti che soffrono di diabete tipo 1 e la maggior parte dei 2 milioni con diabete tipo 2. Ecco perché ci si orienta verso le cellule staminali.
Le isole pancreatiche sono ideali
Un'isola pancreatica è un micro-organo che contiene tipi differenti di cellule: le cellule ß che producono insulina ed altri tipi di cellule. All'interno delle isole le cellule ß e le altre cellule cooperano per ottenere il rilascio ottimale dell'insulina a seconda dei livelli di zucchero nel sangue. Quello che vorremmo fare è isolare un precursore delle isole che potrebbe originare tutti i tipi di cellule in esse contenute. Vorremmo espandere questo precursore, 'incoraggiarlo' a generare i vari tipi di cellule delle isole, e lasciare che esse si organizzino in isole funzionanti. Dal momento che questo non è ancora possibile, ci siamo concentrati sulla produzione e l'impianto delle cellule ß che producono insulina, delle quali i pazienti con diabete tipo 1 difettano.
Dalla cellula staminale alla cellula ß
Il percorso di differenziazione che conduce dalla cellula staminale embrionale (ESC) alla cellula ß è lungo. Differentemente dai precursori neurali o dei miociti cardiaci, durante lo sviluppo le cellule delle isole vengono prodotte più tardi, ed è per questo che è difficile ottenerle da ESC in vitro. D'altra parte, sappiamo che quando le ESC iniziano a formare i "corpi embrioidi" e a differenziarsi spontaneamente, vengono generate alcune cellule che producono insulina. La nostra strategia è quindi quella di differenziare le ESC in vitro, di selezionare le cellule che producono insulina e di farle maturare per ottenere le cellule ß per gli esperimenti di trapianto.
Selezione e maturazione delle cellule che producono insulina
Poiché le ESC sono pluripotenti, abbiamo dovuto selezionare le cellule destinate alla produzione di insulina. Per far questo abbiamo introdotto due geni nelle ESC, sotto il controllo dei promotori specifici dell'insulina, in modo che fossero espressi ogni volta che il gene dell'insulina era a sua volta espresso. I due geni erano il gene reporter della ß-galattosidasi, codificante un enzima immediatamente rilevabile, ed un gene che conferisce resistenza all'antibiotico neomicina. Dopo che le ESC hanno subito la loro differenziazione spontanea in "corpi embrioidi", abbiamo usato la neomicina per eliminare tutte le cellule che non avevano espresso il gene resistente all'antibiotico.
Una volta selezionate le cellule che producono insulina, abbiamo dovuto farle maturare. Dopo diversi tentativi, abbiamo sviluppato un protocollo di maturazione che fornisse le cellule da utilizzare negli esperimenti di trapianto sugli animali.
Esperimenti di trapianto
I cloni maturi produttori di insulina sono stati quindi trapiantati in topi diabetici. Nei topi così trattati, il livello di zucchero nel sangue è tornato alla normalità entro le 24 ore. Dopo quattro settimane, circa il 40% degli animali è tornato iperglicemico mentre gli altri sono rimasti con glicemie entro la norma. Ciò significa che le cellule innestate erano in grado di stabilirsi nei topi normalizzati. Ancora più importante, le cellule che producevano sia l'insulina che la ß-galattosidasi sono state trovate quattro mesi più tardi sia nella milza che nel fegato di questi animali. I nostri risultati sono stati parzialmente riprodotti da altri gruppi.
Abbiamo bisogno di saperne di più
I risultati appena descritti indicano che questo sistema potrebbe funzionare. Un problema, tuttavia, è il numero molto piccolo di cloni che producono insulina ottenuto: su 784 cloni isolati, solo 141 sono risultati essere resistenti alla neomicina, mentre appena otto erano in grado di produrre una quantità ingente di insulina. Ciò evidenzia il fatto che ancora sappiamo troppo poco sulla differenziazione in vitro. Recentemente abbiamo sviluppato protocolli per aumentare il numero di cellule che producono insulina.
Durante i due ultimi anni sono state riportate parecchie conversioni di un tipo di cellule in un altro. Se tali eventi siano curiosità scientifiche oppure abbiano valenza clinica è incerto. Il problema non è quello di ottenere un determinato tipo di cellule, ma di ottenerne una massa sufficiente per il trapianto. Sembra esserci un rapporto inverso fra la capacità di proliferare e la capacità di differenziare. Non abbiamo ancora risolto questo problema, il che dimostra quanto ancora dobbiamo ricercare.
La mia opinione personale su una politica comune Europea
Come scienziato con un forte impegno etico, credo che gli Stati Membri dell'Unione Europea dovrebbero raggiungere un accordo sui seguenti punti:
Con alta priorità:
- acconsentire a permettere l'uso delle cellule e dei tessuti derivati dai feti; e
- acconsentire a permettere l'uso degli embrioni congelati per la ricerca, perché abbiamo bisogno di isolare nuove linee di cellule embrionali.
Dovremmo inoltre:
- regolare la clonazione terapeutica; e
- proibire la clonazione riproduttiva.
DOMANDE E RISPOSTE
Andrei Rybouchkin: Perchè date una priorità relativamente bassa alla clonazione terapeutica? Bernat Soria Escoms: Penso che finora abbiamo troppo poche prove che la clonazione terapeutica possa funzionare, anche se offre possibilità terapeutiche quali l'evitamento del rigetto immune. Non mi oppongo alla clonazione terapeutica, ma ritengo che sia più urgente risolvere i primi due punti cui ho accennato. Donald Bruce: Avete problemi con il rigetto immune nel caso delle cellule ß? Bernat Soria Escoms: Questo è un problema, ma è importante rendersi conto che anche il campo dell'immunosoppressione sta evolvendo rapidamente. Dovremmo poter raggiungere un punto in cui il rischio collegato all'immunosoppressione è molto più basso del rischio collegato al diabete. Presidente: Avete ottenuto successi di lunga durata con i topi? Bernat Soria Escoms: Abbiamo topi che sono ancora normali dopo un anno. Anche se dobbiamo essere prudenti nel paragonare i topi agli esseri umani, possiamo dire approssimativamente che un mese di un topo è equivalente ad un anno di un essere umano.
Tratto dal sito ufficiale dell'Unione Europea
Traduzione e adattamento a cura di Guido SeuData ultimo aggiornamento: Giovedì, 23 Gennaio 2003 6:30:00
URL: http://www.progettodiabete.org/expert/e1_191.html
