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George Church sul futuro delle cellule staminali
All'inizio di quest'anno, ho fatto colazione con Chiesa di San Giorgio , professore di genetica e direttore del Center for Computational Genetics presso la Harvard Medical School. (Clic qui leggere il mio profilo di Chiesa nel New York Times .)
Pioniere nello sviluppo di tecnologie di sequenziamento del DNA e nella ricerca di tutto, dall'epigenetica e microbiomica alla biologia sintetica, Church ha co-fondato o è stato consulente di oltre 20 aziende. Ha anche lanciato il Progetto Genoma Personale con l'obiettivo di sequenziare i genomi completi di 100.000 volontari.
Quando ho chiesto a Church di cosa fosse più entusiasta in questo momento, ha risposto senza esitazione: sto pensando molto all'utilizzo della rigenerazione come chiave per i trattamenti e per mantenere le persone in salute.
BAMBINI : Intendi la rigenerazione con le cellule staminali?
Chiesa: Sì, cellule staminali pluripotenti indotte (IPS) (vedi, Growing Heart Cells Just for You). È qui che sto mettendo quasi tutti i miei chip in questi giorni, perché combina molti dei miei interessi: genomica, sequenziamento, epigenetica , biologia sintetica, cellule staminali. Non credo che le persone abbiano apprezzato appieno la rapidità cellule staminali adulte e il sequenziamento e la biologia sintetica sono progrediti. Sono progrediti per ordini di grandezza da quando abbiamo ottenuto l'IPS. Prima di allora, sostanzialmente non funzionavano.
È perché le celle IPS sono relativamente facili da creare e da progettare?
Puoi usarli per riprogrammare i genomi, non per sequenziarli, ma per riprogrammarli geneticamente ed epigeneticamente. In altre parole si apportano le modifiche minime necessarie per portarli dove si desidera che siano geneticamente ed epigeneticamente e poi si programmano le cellule nei tessuti.
Cosa intendi?
Usiamo le cellule staminali nel midollo osseo come esempio. Sono facili da usare e da mettere in funzione quando vengono impiantati nel midollo osseo. Un giorno potresti avere tre scelte. Puoi avere midollo osseo di qualcun altro che è abbinato a te, o che è da te, o midollo osseo che è abbinato a te e viene da te, ma è migliore di te. Questo migliore midollo osseo potrebbe essere [progettato per essere] resistente a un virus oa tutti i virus. Potrebbe avere un mucchio di alleli che hai scelto tra i super centenari, alleli che hai motivo di credere siano almeno innocui e possibilmente utili. Quindi ora hai una scelta, un paziente che può prendere un buon midollo osseo che potrebbe rifiutare e sarai su immunosoppressori per tutta la vita. Oppure potresti usare il tuo, o il tuo che potrebbe curare il cancro, o il tuo midollo osseo potenziato. E sarai in grado di farlo per quasi tutte le popolazioni di cellule staminali. Alcuni di loro sono un po' più difficili da sostituire, però.
IPS funziona davvero per realizzare questa rigenerazione?
Abbiamo buone prove che è possibile creare un intero mouse da celle IPS.
È stato fatto?
Questo è stato fatto . Hanno usato le cellule IPS per far crescere un topo e hanno creato cellule IPS da quel topo. Sono totipotenti [capaci di creare un intero organismo], non semplicemente pluripotenti. Non lo abbiamo fatto per gli umani per ovvie ragioni etiche, ma lo faremo. Per quanto ne so i topi hanno fatto bene.
Ma non ci sono stati dei problemi con le mutazioni che si verificano con il tessuto generato da IPS?
abbiamo un recente articolo in Natura ciò dimostra che quando si producono cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo si ottengono effettivamente mutazioni nelle regioni codificanti a un livello leggermente elevato. Ma penso che questo sia temporaneo. Useremo queste informazioni come un test per far funzionare meglio il processo, per correggere i problemi. Sarai in grado di usarlo per migliorare la qualità della terapia genica perché questo è stato il problema con la terapia genica negli ultimi dieci anni.
Quanto siamo lontani dal testarlo sugli esseri umani?
Quasi tutto quello che ho descritto è stato fatto nei roditori, quindi stiamo parlando di anni, non di decenni. È più corto del Progetto Genoma Umano [che ha richiesto 13 anni], non meno costoso, ma decisamente più breve.
Questa tecnologia può essere utilizzata per supportare la genomica personalizzata e può verificare un fattore di rischio personale?
Ecco perché facciamo IPS. Vogliamo stabilire una linea IPS per ogni singola persona che viene sequenziata nel PGP [ Progetto Genoma Personalizzato , che mira a sequenziare 100.000 persone].
Quando è probabile che avvenga la rigenerazione negli esseri umani?
C'è molto da lavorare. Ma ecco il salto. Se vuoi accelerare, devi scegliere un obiettivo intermedio che non sembri così spaventoso. Quindi inizierai con i pazienti con midollo osseo. E fondamentalmente realizzerai una versione sintetica del midollo osseo di quel paziente usando l'IPS, che funzionerà molto meglio del midollo osseo malato. E una volta che funziona, prenderà piede a macchia d'olio. E poi farai la pelle, e poi farai ogni altra cellula staminale che puoi ottenere.
Chi lo farà?
L'unico modo in cui le persone lo otterranno è attraverso un'anima coraggiosa. Inizierà con una persona malata e finirà per guarire, forse meglio di prima. Quindi non hai solo corretto la malattia, in realtà hai fatto di più. E daranno testimonianze, e qualcuno del New York Times li intervisterà e racconterà questo affascinante aneddoto.
Le persone che stanno, ad esempio, invecchiando ma non ancora malate saranno mai in grado di utilizzare questa tecnologia?
Non considero questo medicinale, è preventivo. Mi aspetto qualcuno che sia veramente coraggioso, che non abbia nulla di sbagliato in loro, a parte forse il solito invecchiamento, che dica: 'Voglio un trapianto di midollo osseo', o intestinale, o qualsiasi altra cosa. E da lì prenderà slancio.
Non costerà molto?
Inizialmente saranno le persone benestanti che proveranno questo. Ironia della sorte, le persone ricche sono spesso disposte a essere le cavie che sono davvero in un certo senso la prima linea delle nuove tecnologie. Sono i fanti. Sono disposti a mettersi a rischio e a spendere soldi per questo.