Mettiamo ordine nel “meraviglioso quanto variegato” mondo delle cellule staminali

Recentemente, in conseguenza della notizia di importante risultato scientifico avvenuto al Bambin Gesù di Roma e ora reso pubblico,  è tornato sulla bocca di tanti non esperti il termine “staminali”. Ovviamente le notizie di cronaca e le informazioni divulgative non devono essere troppo tecniche perché rivolte mediamente ad una popolazione che nella vita fa altro, ma spesso un po’ di chiarezza non guasta, anche e soprattutto quando il termine potrebbe portare a considerazioni non strettamente scientifiche e a prese di posizione ideologiche.

Come accennato, il fatto recente che ha riportato il termine alla ribalta è la comunicazione di un recente risultato positivo dell’uso terapeutico di cellule staminali all’ospedale Bambin Gesù di Roma.

Molte notizie apparse sono state chiare e corrette, ma poi c’è sempre chi, nelle chiacchiere sul treno, nelle discussioni con gli amici o in altri ambienti non medici, partendo da un titolo di giornale rapidamente deraglia in una profusione di fesserie o per lo meno di gravi inesattezze che creano solo confusione. Sentire qualcuno che, letta la notizia, apostrofa qualcun altro dicendo “vedi che poi ste staminali servono e non sono affatto un male” fa intuire che ci sia del gran buio, fra le persone comuni, in merito all’argomento e che per altro non si sappia che di studi e applicazioni nel settore ce ne sono migliaia e migliaia da anni ed in ambiti della medicina molto diversi, con scopi e metodi molto variegati. Anche gli aspetti etici, tanto importanti, sono riferiti ad alcune di queste cellule (embrionali e fetali), forse le meno usate anche perché meno controllabili, e non alle altre, quelle più promettenti e già in uso più o meno sperimentale.

Per mettere un po’ di chiarezza almeno nell’ABC divulgativo sulle staminali, ben lungi dalla benché minima precisione tecnica o scientifica, che ai più non interessa, almeno qualche semplice concetto wiki-like può essere utile.  Chiedo fin d’ora venia ai colleghi tecnici del mestiere per imprecisioni e riduzione ai minimi termini o con esempi magari discutibili, ma spero chiari.

Le cellule staminali sono cellule primitive, non specializzate, capaci di trasformarsi in diversi altri tipi di cellule dell’organismo attraverso il differenziamento cellulare.  Le staminali hanno due caratteristiche importanti: l’autorinnovamento, ossia capacità di compiere un numero illimitato di cicli replicativi mantenendo sempre il medesimo stadio differenziativo e la pluripotenza, ovvero la capacità di dare origine a una o più linee o tipi cellulari tramite il differenziamento.

Ciascuna cellula staminale dà origine ad un’altra staminale e ad una cellula destinata a differenziarsi oppure un certo numero di staminali generano altre due staminali replicandosi, ed altre invece generano due cellule destinate a differenziarsi.

Se pensassimo a queste cellule come a dei bambini, sarebbe chiaro che se avessimo davanti un neonato, questi ha in se la possibilità di “trasformarsi” in qualsiasi tipo di adulto, un panettiere o un architetto, un fantino o un cestista, … ciò dipenderà dalle sue caratteristiche intrinseche e dall’ambiente e dagli stimoli in mezzo a cui crescerà. Se tale bimbo fosse invece delle scuole elementari, magari comincerebbe ad avere idea di cosa vorrà diventare, ma può ancora imboccare la maggior parte delle vie. Se tale individuo è invece un diciottenne di 2 metri e 100 kg, potrà ancora diventare un cestista o un pallavolista, ma non un fantino, e se ha fatto la scuola per geometri è più probabile che finirà per fare l’ingegnere o l’architetto più che il filosofo o il pasticcere. Se ora avesse 25 anni e si fosse laureato in giurisprudenza è ancora più probabile che il suo futuro possa essere da avvocato o giudice più che da idraulico. Se infine fosse un cinquantenne laureato in medicina, specialista in cardiologia, super specializzato in aritmologia, è molto probabile che faccia e continui a fare ciò per cui si è preparato e difficilmente tornerà a chiedersi cosa farò da grande. Queste differenze fra neonato, bambino, adolescente, giovane adulto ed adulto maturo, possono darci una idea di cosa succede alle staminali.

Le cellule staminali si possono classificare in base alla potenza differenziativa o relativamente all’origine.

In base alla loro la potenzialità di differenziarsi nei vari tipi o linee cellulari avremo staminali totipotenti, pluripotenti, multipotenti, oligopotenti o unipotenti, ossia cellule in grado di poter dare origine a tutte, a molte, a poche o a solo un tipo di cellule adulte.

La cellula staminale totipotente è lo zigote ossia la prima cellula del nuovo soggetto nato dall’unione di ovocita e spermatozoo. Da lei origineranno tutte le cellule del nuovo individuo. Già dopo poche divisioni cellulari, quando cioè il soggetto è costituito da circa 16 cellule, tale capacità comincia a limitarsi e ne deriveranno delle cellule staminali pluripotenti,  capaci ciascuna di originare molte cellule diverse, ma non tutte. È già cominciata la specializzazione: quel microscopico puntino è già costituito di cellule diverse fra loro.

Le cellule staminali multi potenti, dette anche progenitrici, sono in grado di dare alcuni tipi di cellule adulte differenti, ma dello stesso ambito: quelle emopoietiche di cui si è parlato in questi giorni (e che sono fra le più utilizzate ed utilizzabili) sono di questo tipo. Da loro potranno venire vari tipi di cellule che navigano nel sangue ma non cellule di altre parti del corpo.

Fra le cellule staminali uni potenti ci sono quelle del fegato o della pelle, che continuano a rinnovarsi ma restando sempre uguali.

 

Come si diceva, le cellule staminali possono essere classificate anche in base alla loro provenienza: ci sono cellule staminali placentari, cellule staminali da villi coriali, cellule staminali emopoietiche, cellule staminali adulte (da tessuti adulti), le cellule staminali embrionali…

Da circa 30 anni le staminali raccolte dal cordone ombelicale  sono utilizzate per esempio per trattare condizioni patologiche come la sindrome di Hurler, la leucemia linfocitica acuta e molte altre patologie che interessano in particolare i bambini.

Le cellule staminali adulte hanno una versatilità limitata ma possono ancora  gradi differenziarsi da un tipo di cellula staminale ad un altro  (trans differenziazione).

Esistono poi da qualche tempo delle cellule staminali pluripotenti indotte, ottenute in laboratorio non da embrioni ma da riprogrammazione di cellule differenziate.

Le cellule staminali possono essere prelevate da diverse fonti come il cordone ombelicale, il sacco amniotico, il sangue, il midollo osseo, la placenta, i tessuti adiposi, polpa dentale, ma anche da embrioni e feti ed in questo caso il “donatore” non scampa al prelievo: necessariamente muore.

Le cellule staminali che possono essere recuperate a livello dell’embrione e del feto, durante lo sviluppo, sono quelle che per ora sembrano avere la maggiore potenzialità di differenziazione, ma comportano la soppressione del soggetto “donatore forzato”. Tali cellule quindi, oltre a un gran numero di problemi tecnici e di minor controllabilità sono quelle che fanno giustamente sollevare numerose questioni etiche: si può eliminare qualcuno (a meno di ridurlo a cosa e di definirlo qualcosa) per aiutare qualcun altro? (precisazione: questioni etiche, non religiose, anche se purtroppo spesso sono prevalentemente gli ambienti religiosi che mettono in evidenza tali aspetti etici che per altro sono strettamente umani e scientifici ed imprescindibili, altrimenti qualcuno potrebbe tranquillamente proporre la donazione obbligatoria del cuore anche a individui adulti, basta creare delle categorie in cui ciò venga ritenuto legittimo: è molto pericoloso!)

 

Le cellule staminali usate al Bambin Gesù e per la maggior parte degli usi medici non sono di questo tipo.

 

Usi medici delle cellule staminali sono plurimi e molto differenti. In modo molto superficiale potremmo dire che fra gli usi medici possiamo ricordare:

  • Trapianto di cellule staminali emopoietiche (per curare malattie del sangue o per permettere chemio e radioterapie a dosi tali che oltre alle cellule tumorali uccidono tutte le cellule del sangue ma che con questo trapianto si possono rigenerare)
  • Sostituzione di cellule o tessuti degenerati
  • Terapie mirate contro certi tumori: terapia personalizzata (è questo il caso recente di cronaca avvenuto al Bambin Gesù): in questo caso la cellula staminale modificata, programmata, diventa un soldato addestrato a combattere una specifica tipologia di cellule nemiche.

 

Da tempo la medicina sta cercando sempre più di personalizzare le terapie, per limitare i danni e aumentare gli effetti positivi. Il discorso è qui impossibile da affrontare, basti pensare a tutti i farmaci “biologici” che sempre più dettagliatamente bloccano o modulano le risposte immunitarie “sbagliate” senza dover bloccare tutte le difese.

Se questa non è la sede per descrivere questo mondo, posso almeno cercare di fare qualche esempio sperando che dia l’idea: se per cercare di fermare un criminale che gira in città si dicesse è stato visto su una macchina rossa, devo bloccare tutte le auto rosse, tantissime. Se dicessi che è su una monovolume rossa le macchine da bloccare sarebbero già di meno e se dicessi che è su quel modello di quella marca di auto rossa, le auto da fermare sarebbero sempre meno. L’ideale sarebbe riuscire a sapere la targa: solo quell’auto va cercata e fermata e i problemi causati da tale necessità di fermare le auto si limiterebbe al minimo e la certezza di fermare l’auto con a bordo il soggetto pericoloso sarebbero massime.

Questo è l’obiettivo della terapia personalizzata, il cui apice è proprio il tipo di ricerca e applicazione di cui fa parte ciò che è stato fatto al Bambin Gesù recentemente.

Al centro di questo ambito medico, ruolo chiave lo hanno le staminali emopoietiche, quelle stesse già coinvolte da qualche tempo nel trapianto di cellule staminali emopoietiche

 Il midollo osseo è l’organo deputato alla produzione dei progenitori emopoietici (globuli bianchi, globuli rossi e piastrine).  Il midollo osseo è localizzato cioè all’interno del canale delle ossa e nelle cavità del tessuto osseo spugnoso.

La cellula staminale emopoietica è una cellula non ancora differenziata, pluripotente, capostipite di tutti gli elementi fondamentali del sangue. Essa è capace cioè di riprodurre se stessa e, contemporaneamente, di produrre cellule figlie che, attraverso successivi processi di differenziazione e maturazione, daranno origine a globuli bianchi, globuli rossi e piastrine.

Le cellule staminali emopoietiche si trovano all’interno del midollo osseo e nel sangue del cordone ombelicale al momento della nascita.
Il trapianto di Cellule Staminali Emopoietiche è utilizzato per molti disordini ematologici neoplastici e non, tumori solidi, errori congeniti del metabolismo ed immunodeficienze primitive.

Nei pazienti con patologie ereditarie permette di sostituire il compartimento cellulare alterato del paziente con un patrimonio di cellule staminali ottenuto da un donatore sano, capace di ricostruire un nuovo sistema linfo-emopoietico funzionante.

Continui avanzamenti scientifici hanno consentito a un numero sempre crescente di bambini affetti con patologie immuno-emetologiche non maligne, in modo definitivo.

Nell’ambito delle patologie neoplastiche, il trapianto di Cellule Staminali Emopoietiche  può rappresentare l’unica terapia salvavita, come nelle leucemie mielomonocitiche giovanili, oppure la migliore opzione per ridurre il rischio di ricaduta di malattia nei pazienti con leucemia ad alto rischio che raggiungono una remissione.

Nel caso dello studio effettuato al Bambin Gesù e diventato recentemente “famoso”, l’uso delle staminali emopoietiche è ancora differente:  in questi casi si tratta di manipolare geneticamente le cellule del sistema immunitario per renderle capaci di riconoscere e attaccare il tumore. Le terapie convenzionali cercano per esempio di ridurre la capacità delle cellule tumorali di duplicarsi, ma finiscono spesso per impedire di rinnovarsi anche ad altre cellule che fisiologicamente devono duplicarsi, come quelle del sangue, della mucosa dell’intestino o della pelle, causando a loro volta danni spesso molto rischiosi. È un po’ quello che si esemplificava all’inizio parlando dei fermi d’auto per cercare un delinquente visto su un certo tipo di automobile: le vecchie terapie convenzionali fermavano tutte le auto rosse, quelle più recenti bloccano solo un certo modello di auto rosse, qui si va a fermare quella singola macchina, quella giusta, prendendo il fuggiasco e lasciando circolare gli altri.

Il bimbo del Bambin Gesù aveva una leucemia linfoblastica acuta ed era refrattario alle terapie convenzionali. Un mese dopo l’infusione delle cellule riprogrammate nei laboratori dell’ospedale romano, il piccolo paziente starebbe bene e nel suo midollo non ci sarebbero più cellule malate. I medici e i ricercatori del Bambino Gesù hanno prelevato i linfociti T del paziente – indispensabili e centrali nella risposta immunitaria di questo tipo – e li hanno modificati geneticamente in laboratorio e poi li hanno reinfusi nel paziente – ora in grado di riconoscere e attaccare le cellule tumorali presenti nel sangue e nel midollo, fino ad eliminarle completamente.

Le cellule staminali sono quindi un mondo, non un singolo semplice concetto. Come tutte le opportunità per conoscere e per curare sono un mondo da indagare ed applicare, ma come sempre sapendosi dare quei limiti che rendono accettabile ogni nostra azione: il machiavellico “il fine giustifica il mezzo” è alquanto discutibile e pure pericoloso. Anche certi scienziati dell’epoca e del mondo tristemente noto del dr. Mengele studiavano e forse rigorosamente, ma la comunità scientifica ha poi giustamente rigettato certi studi visto dove e come venivano condotti.

Se serve del sangue, la donazione è ovvia e meravigliosa: il donatore non ha alcuna perdita e il ricevente ne ha evidenti benefici. Se ad un malato serve un rene e non c’è un donatore cadavere compatibile, un donatore vivente è accettabile poiché con un solo rene si vive, anche se accetta di menomarsi per un fine elevato: salvare un malato. Ma se servisse un cuore non sarebbe etico cercare un vivente donatore poiché necessariamente morirebbe. Se si cominciasse a definire qualche categoria in cui fosse ritenuto accettabile ci sarebbe un bel rischio: qualcuno potrebbe ad esempio proporre i condannati a morte, e si accetterebbe di eliminare uno per salvare un altro. Ma chi può stabilire tali categorie? Così è per quelle cellule staminali come le embrionali e le fetali per le quali il donatore necessariamente sparisce. Chi le utilizza deve definire a priori delle categorie che possono essere soppresse per il bene di un altro: ma chi può stabilire tali categorie?

Non è comunque il caso delle staminali emopoietiche del Bambin Gesù e fortunatamente si sta iniziando a riuscire (con tutte le difficoltà del caso) a far tornare indietro cellule già molto differenziate, cercando così di evitare di dover immolare qualcuno pur per il bene di qualcun altro, anche se purtroppo, con raffinati intellettualismi, molti arrivano a giustificarne l’uso considerando i soggetti entro una certa “età” non aventi diritto poiché “ancora” qualcosa e non “già” qualcuno.

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