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Fare le cellule del cuore
Il trattamento delle cellule embrionali dei topi con un cocktail di proteine innesca la produzione di nuove cellule del muscolo cardiaco, secondo una ricerca pubblicata oggi sulla rivista Natura . La ricetta, sviluppata dagli scienziati del Gladstone Institute of Cardiovascular Disease, a San Francisco, potrebbe un giorno essere utilizzata per produrre tessuti per terapie di sostituzione cellulare che ripristinano la funzione di un cuore malato.
Cuori in crescita: L'esposizione di cellule embrionali di topo a un cocktail di proteine innesca la differenziazione delle cellule del muscolo cardiaco, mostrata in rosso. Le cellule che hanno assorbito le proteine sono contrassegnate in verde.
Lavorando con embrioni di topo di circa una settimana, Benoit Bruneau e Jun Takeuchi hanno scoperto che un trio di proteine, tra cui una coppia di fattori di trascrizione e una proteina che aiuta ad allentare il DNA strettamente avvolto, potrebbe dirigere alcune cellule embrionali a formare cellule del muscolo cardiaco, chiamate cardiomiociti. Queste cellule non solo hanno prodotto proteine caratteristiche delle prime cellule cardiache, ma alla fine hanno iniziato a battere. È come se dicessimo a queste cellule: 'Diventerai cuore, ora'. Vai!’ Ed è quello che fanno, dice Bruneau.
Gli studi sull'uomo delle terapie cellulari per le malattie cardiache, che hanno utilizzato principalmente cellule staminali derivate dal sangue di un paziente, hanno prodotto risultati contrastanti. Può essere che il trapianto di miociti cardiaci piuttosto che di cellule indifferenziate si dimostrerà più efficace.
Gli scienziati sono già riusciti a convincere le cellule staminali embrionali (ES), cellule speciali derivate da embrioni in grado di formare qualsiasi cellula del corpo, a formare cellule del cuore pulsante in un piatto. Ma questi metodi sono meno efficienti, poiché tendono a produrre altri tipi di cellule, come le cellule muscolari lisce che costituiscono i vasi sanguigni, oltre ai miociti che costituiscono il muscolo cardiaco. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno creato cellule del muscolo cardiaco da tessuto che non era destinato a formare il cuore. Inoltre, hanno scoperto che anche le sezioni di tessuto situate al di fuori dell'embrione, le cellule che alla fine avrebbero formato la placenta, erano state trasformate dal loro trattamento. Quelle cellule non hanno intenzione di avvicinarsi mai a un cuore in nessuna parte della loro vita, dice Bruneau. E abbiamo anche delle cellule che battono per formarsi lì.
Il fatto che gli scienziati possano trasformare cellule parzialmente differenziate in cellule del muscolo cardiaco è una buona notizia per le terapie future. In definitiva, vorremmo essere in grado di produrre miociti cardiaci da qualsiasi tipo di cellula, afferma Bruneau, in particolare i fibroblasti cardiaci, che sono le cellule che formano tessuto cicatriziale dopo un infarto. Sarebbe la terapia ideale: essere in grado di trasformare quelle cellule del tessuto cicatriziale in miociti cardiaci e ripristinare la funzione che è stata persa, afferma Bruneau.
Se potessi ottenere cellule di fibroblasti in coltura per convertirle in modo efficiente in cardiomiociti, sarebbe fantastico, dice Christine Mummery del Centro medico dell'Università di Leiden, nei Paesi Bassi. E se l'intera cosa potesse essere fatta nel corpo, trasformando i fibroblasti in miociti all'interno del cuore stesso, non dovresti iniettare cellule nel cuore. Tuttavia, tale approccio richiederebbe la terapia genica per fornire i fattori appropriati al cuore vivente, che comporta i propri rischi, compresa la promozione del cancro.
Bruneau e i suoi colleghi stanno cercando di modificare la loro miscela per la produzione del cuore in modo che funzioni bene sulle cellule ES e in altri tipi di cellule adulte che potrebbero essere utili dal punto di vista terapeutico. Il sogno è quello di poter prendere una cellula della pelle o un fibroblasto cardiaco, qualsiasi tipo di cellula che una persona ha molto da offrire, e trasformarli in miociti, dice. Quei miociti fatti in casa potrebbero quindi essere restituiti al cuore del paziente, dove la speranza è che le cellule sostituiscano il tessuto danneggiato. Questo è lo scenario dei sogni, afferma Bruneau. E stiamo lavorando duramente per realizzarlo.