In uno studio pubblicato sulla rivista Nature Communications i risultati della ricerca coordinata da Gianvito Martino. Mediante riprogrammazione cellulare si trasformano in staminali del cervello

Milano, 29 ottobre 2013 – In uno studio pubblicato oggi sulla prestigiosa rivista Nature Communications i ricercatori dell’Istituto di Neurologia sperimentale (INSpe) dell’IRCCS Ospedale San Raffaele, coordinati da Gianvito Martino, direttore della Divisione di Neuroscienze del San Raffaele, dimostrano la capacità delle cellule della pelle di essere trasformate in cellule staminali del cervello con un potenziale terapeutico importante nelle malattie infiammatorie del sistema nervoso centrale come la sclerosi multipla.

Lo studio, condotto su modelli murini, mette in luce come queste cellule della pelle – una  volta trasformate in cellule staminali del cervello e trapiantate in un modello sperimentale di sclerosi multipla – siano in grado di ricostruire i danni alla mielina tipici della malattia.

Il lavoro – eseguito in collaborazione con il gruppo di Elena Cattaneo, Università degli Studi di Milano, e finanziato principalmente da National Multiple Sclerosis Society (NMSS) e da AISM – Associazione Italiana Sclerosi Multipla con la sua Fondazione (FISM) – rappresenta un ulteriore passo avanti nello sviluppo di terapie a base di cellule staminali in grado di ricostruire quelle aree di mielina danneggiata responsabili dei gravi danni neurologici della sclerosi multipla. Le cellule della pelle possono essere ottenute dallo stesso paziente nel quale potrebbero essere trapiantate senza presentare potenziali problemi di rigetto.

Le cellule della pelle possono essere trasformate in cellule staminali del cervello mediante la cosiddetta riprogrammazione cellulare. Utilizzando un cocktail di molecole si può, infatti, in laboratorio far diventare una cellula della pelle una cellula staminale embrionale che, a sua volta, può diventare una cellula staminale del cervello. Mentre la riprogrammazione cellulare è un procedimento già noto – questa scoperta ha consentito a Shinya Yamanaka di ricevere il premio Nobel per la Medicina lo scorso anno – non era ancora noto il potenziale terapeutico di queste cellule in malattie infiammatorie del sistema nervoso centrale come la sclerosi multipla.

La mielina, la guaina glicoproteica che ricopre i nervi, è essenziale nel favorire ed accelerare la trasmissione degli impulsi elettrici con i quali le cellule del sistema nervoso comunicano tra di loro. Nella sclerosi multipla, il danneggiamento di questa guaina (demielinizzazione), indotto da eventi infiammatori la cui origine è tutt’ora sconosciuta, determina in varie aree del cervello e del midollo spinale dei pazienti (placche)  un danno permanente e irreversibile, responsabile dell’accumularsi nel corso degli anni di handicap psico-fisici.

Ad oggi i pazienti con sclerosi multipla nel mondo sono più di 2.300.000, 68.000 solo in Italia, e decine di migliaia di nuovi casi si registrano ogni anno.

La malattia, che colpisce prevalentemente i giovani adulti e che si stima abbia un costo sociale elevatissimo (circa 38/39.000 Euro/paziente/anno), rappresenta un’emergenza  clinica e  anche sociale. Le terapie fino ad oggi a disposizione dei malati sono basate principalmente sull’utilizzo di farmaci immunosoppressori o immunomodulanti; tali farmaci hanno però hanno un’ utilità soprattutto preventiva, poiché non hanno alcun effetto terapeutico nelle fasi tardive di malattia e/o quando il danno mielinico si è già instaurato.

“La scoperta dei ricercatori del San Raffaele apre nuove prospettive per i malati di sclerosi multipla poiché potrebbe rappresentare la base per lo sviluppo futuro di terapie innovative a base di cellule staminali, in grado di affrontare la malattia anche quando questa si è già instaurata ed il sistema nervoso del malato è già compromesso”, afferma Gianvito Martino, coordinatore dello studio.

La scoperta fatta dai ricercatori del San Raffaele si basa sulla dimostrazione che la somministrazione per via intracerebrale di cellule neurali staminali, cioè cellule multipotenti in grado di differenziarsi in neuroni ed in cellule che producono mielina (oligodendrociti) derivate dalle cellule della pelle, possono determinare un significativo miglioramento, sia clinico che neuropatologico, della malattia.  Le cellule trapiantate riducono infatti l’entità del danno e sollecitano la produzione di nuova mielina capace di riavvolgere in maniera appropriata i nervi “denudati” dal processo infiammatorio. Questa “protezione” avviene in maniera rapida ed adeguata poiché è mediata da un fattore solubile neuroprotettivo prodotto dalle cellule trapiantate, denominato leukemia inhibitory factor (LIF), e non dalla sostituzione delle cellule danneggiate con quelle trapiantate.

Anche se terapie a base di cellule staminali neurali si erano già in passato dimostrate efficaci nei modelli sperimentali di sclerosi multipla, questa nuova scoperta relativa all’effetto terapeutico delle staminali derivate dalla pelle  è un’ulteriore e deciso passo in avanti perchè potrebbe, in un futuro non lontano, far sì che cellule staminali neurali vengano prodotte dal paziente stesso, evitando problemi di rigetto ed effetti collaterali imprevedibili. “La strada rimane comunque ancora lunga anche se i presupposti ci sono tutti. La speranza è quindi che nei prossimi anni tutto questo sforzo possa portare ad un miglioramento dell’armamentario terapeutico a disposizione dei malati con sclerosi multipla” conclude Martino.

Lo studio è stato possibile grazie ai finanziamenti di: National Multiple Sclerosis Society (NMSS), Fondazione Italiana Sclerosi Multipla (FISM), MIUR Regione Lombardia (NetLips Project), ELA Foundation, BMW Italia and NEUROKINE network (EU Framework 7 ITNproject).

STUDIO PUBBLICATO SU NATURE COMMUNICATIONS – 29 OTTOBRE  2013
iPSC-derived neural precursors exert a neuroprotective role in immune-mediated demyelination via the secretion of LIF
Cecilia Laterza¹, Arianna Merlini1^,2, Donatella De Feo^1,2, Francesca Ruffini¹, RameshMenon¹, Marco Onorati³, EvelienFredrickx⁴, Luca Muzio¹, Angelo Lombardo⁵, Giancarlo Comi², Angelo Quattrini⁶, Carla Taveggia⁴, Cinthia Farina¹, Elena Cattaneo³& Gianvito Martino¹

1. Neuroimmunology Unit, Institute of Experimental Neurology (INSpe), San Raffaele Scientific Institute, 20132 Milan, Italy.
2. Department of Neurology, Institute of Experimental Neurology (INSpe), San Raffaele Scientific Institute, 20132 Milan, Italy.
3. Department of Biosciences and Center for Stem Cell Research, Università degli Studi di Milano, 20133 Milan, Italy.
4. 4 Axo-Glia Unit, Institute of Experimental Neurology (INSpe), San Raffaele Scientific Institute,20132 Milan, Italy.
5. San Raffaele TelethonInstitute for Gene Therapy, San Raffaele Scientific Institute, Via Olgettina 58, 20132 Milan, Italy.
6. Neuropathology Unit, Institute of Experimental Neurology (INSpe), San Raffaele Scientific Institute, Via Olgettina 58, 20132 Milan, Italy.

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