Una recente ricerca fatta dal prof. G.V. Shivashankar dell’istituto di biologia meccanica (MBI) presso l’università di Singapore (NUS) e l’istituto di oncologia molecolare FIRC (IFOM) in Italia, ha dimostrato che è possibile ottenere le cellule staminali da un tessuto differenziato senza ricorrere a tecniche di ingegneria genetica ma semplicemente modificando le condizioni spaziali nelle quali vivono le cellule.
“La nostra ricerca ha aperto la strada per un nuovo modo di intendere l’ingegneria dei tessuti e la medicina rigenerativa evitando gli effetti negative delle manipolazioni del genoma” dice il Prof Shivashankar.
Portare indietro l’orologio biologico
Sono trascorsi 10 anni da quando I ricercatori hanno dimostrato per la prima volta la possibilità di retro-indurre le cellule mature per riportarle ad una condizione di pluripotenza. All’epoca I ricercatori sono giunti a questi risultati agendo su dei geni responsabili della pluripotenzialità delle cellule e riportando quindi le stesse ad una condizione staminale, senza ricorrere a cellule embrionali.
Malgrado ciò, queste modificazioni genetiche possono portare delle variabili non prevedibili. I ricercatori di oggi si sono quindi interrogati su come ottenere lo stesso effetto senza indurre modificazioni genetiche.
Il team del prof. Shivashankar ci è riuscito confinando le cellule in uno spazio circoscritto e osservando la loro capacità di “risettarsi”.
Risettare le cellule mature
Quando i fibroblasti vengono confinati in uno spazio rettangolare assumono rapidamente la forma del substrato in cui vivono e queste condizioni fisiche rimandano una informazione al nucleo delle cellule dove è presente il DNA e quindi il genoma di riadattarsi alle condizioni esistenti e quindi di riprogrammarsi.
I ricercatori hanno messo in coltura per 10 giorni le cellule finché non sono diventate sferiche. L’analisi genetica ha rivelato che la cromatina assumeva una strana conformazione dopo 6 giorni, I fibroblasti avevano perso la loro maturità cellulare e erano diventati dei progenitori cellulari.
La dimostrazione dell’effetto di retro induzione è stata data dalla capacità di queste cellule staminali retroindotte di produrre poi, in fase di differenziamento, due distinte popolazioni cellulari.
Ridefinire la tecnologia per le cellule staminali
I parametri fisici usati nello studio riflettono la costrizione geometrica transiente vissuta dalle cellule. Ciò si verifica anche nelle fasi di sviluppo embrionale quando le nicchie cellulari colonizzano nuovi distretti e formano un nuovo tessuto.
“Agire su di un confinamento geometrico delle cellule potrebbe riflettere una condizione più naturale per determinarne il comportamento legato alla loro “staminalità” di quanto non faccia la modificazione genetica.”
Fonte: National University of Singapore
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