MicroRNA e cellule staminali per la cura dell’osteoartrite

L’osteoartrite (OA) è una malattia articolare debilitante che colpisce milioni di persone in tutto il mondo. In un recente studio pubblicato su Nature Communications, un team guidato da ricercatori della Tokyo Medical and Dental University ha identificato una piccola molecola di RNA regolatrice nota come microRNA (miRNA o miR) che partecipa all’equilibrio tra produzione e degenerazione della cartilagine. Quando si lega a un messaggio genetico, il miRNA può impedirne la conversione in proteina o causare la degradazione completa del messaggio.

I ricercatori hanno esaminato i livelli di miR-455 in campioni di cartilagine umana e hanno scoperto che gli individui con artrite osteoarticolare avevano quantità significativamente inferiori di questo miRNA. Hanno quindi generato topi knockout per il miR-455 e confermato la degenerazione della cartilagine simile all’OA nelle articolazioni del ginocchio una volta che i topi avevano sei mesi. Si sono così interessati a quali geni specifici fossero sovra-espressi in questi topi, a causa dell’assenza di regolazione mediata da miR-455.

Eseguendo uno screening genetico dettagliato è stato scoperto che il messaggio genico per una proteina chiamata fattore 2α inducibile dall’ipossia (HIF-2α) era tra i bersagli di miR-455. HIF-2α è un fattore di trascrizione sensibile alla mancanza di ossigeno o a una minore tensione di ossigeno nei tessuti ed è coinvolto nella rottura della cartilagine. Pertanto, il team ha iniettato versioni sintetiche di miR-455-3p e 5p nelle articolazioni del ginocchio di topi modello OA, e ha osservato il blocco della degenerazione della cartilagine. Anche l’espressione di HIF-2α è diminuita significativamente dopo il trattamento con miR-455. Esisterebbe quindi la possibilità di usare i miR-455 o le sue due forme biologicamente attive nel trattamento dell’osteoartrosi, o quantomeno in forme ingegnerizzare per una maggiore stabilità nei tessuti. Ma non è l’unica modalità con cui si sta cercando di far fronte a questo problema mondiale di sanità pubblica. Le cellule staminali rappresentano, secondo alcuni gruppi di ricerca, un metodo efficace nel riparare o rigenerare le cartilagini distrutte dalla osteoartrosi.

Le cellule staminali pluripotenti sono un tipo di cellula staminale che ha la capacità di autorinnovarsi e dare origine a tutte le cellule dei tessuti del corpo. Rappresentano un’unica fonte per sostituire le cellule perse a causa di danni o malattie. Questa capacità ha portato i ricercatori a studiare l’uso di cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC), che possono essere generate direttamente da cellule adulte, nello sviluppo di nuove terapie per la modellazione delle malattie, la medicina rigenerativa e la scoperta di farmaci. Nuove informazioni da uno studio riportato sulla rivista Stem Cells, potrebbero indicare un nuovo modo per accelerare la differenziazione delle cellule staminali per la cartilagine di bioingegneria.

Gli studi suggeriscono che il canale TRPV4 svolge un ruolo in una serie di funzioni corporee, inclusa la condrogenesi. I suoi effetti sullo sviluppo scheletrico sembrano coinvolgere la regolazione della differenziazione delle cellule staminali e progenitrici. I risultati hanno mostrato che durante il processo di condrogenesi di 21 giorni, l’espressione di TRPV4 rispecchiava quella dei classici marcatori condrogenici prodotti naturalmente dall’organismo. L’attivazione quotidiana di TRPV4 ha aumentato significativamente la produzione di matrice cartilaginea, la miscela di collagene e proteine ​​che aiutano la cartilagine ad attirare l’acqua e a conferirle forma e proprietà specifiche.

Questi risultati hanno rivelato agli scienziati ciò che inizialmente sospettavano: TRPV4 funge sia da marcatore che da regolatore della condrogenesi iPSC. Il team di ricerca ritiene che la condrogenesi mediata dalle iPSC potrebbe essere un eccellente sistema modello per studiare il ruolo di TRPV4 nello sviluppo e nelle malattie della cartilagine. Una migliore comprensione di come ciò avvenga promette di fornire nuove informazioni sullo sviluppo di nuovi approcci terapeutici per i disturbi legati alla cartilagine.

Fonte: Tratto da Medicomunicare