HomeSaluteOssa e muscoliUna singola molecola induce le cellule staminali a rigenerare il tessuto osseo

Una singola molecola induce le cellule staminali a rigenerare il tessuto osseo

I ricercatori della University of California di San Diego hanno scoperto un modo semplice ed efficace per indurre le cellule staminali pluripotenti umane a rigenerare il tessuto osseo, somministrando loro adenosina, una molecola naturalmente presente nel corpo. Il tessuto osseo derivato dalle cellule staminali ha contribuito a riparare difetti ossei del cranio nei topi, senza sviluppare tumori o causare infezioni.

La scoperta potrebbe portare a trattamenti rigenerativi per i pazienti con difetti ossei o lesioni traumatiche.

I risultati, pubblicati il 31 agosto sulla rivista Science Advances.

“Uno degli obiettivi più ampi della nostra ricerca è quello di rendere i trattamenti rigenerativi clinicamente rilevanti più accessibili  attraverso lo sviluppo di semplici ed efficaci modi di progettare cellule e tessuti umani”, ha detto Shyni Varghese, Professore di bioingegneria presso la UC San Diego e autore dello studio.

Le cellule staminali pluripotenti sono in grado di diventare qualsiasi tipo di cellula del corpo, come il muscolo, cuore, pelle o ossa attraverso un processo chiamato differenziazione. Grazie a questa capacità, le cellule staminali pluripotenti hanno usi terapeutici promettenti per riparare o rigenerare vari tessuti ed organi.

Ma ottenere che le cellule staminali pluripotenti possano differenziarsi in un particolare tipo di cellula che può funzionare all’interno del corpo non è semplice. Dirigere la differenziazione delle cellule staminale è come seguire una ricetta complessa che coinvolge una lunga lista di ingredienti e passaggi che rendono il processo costoso e inefficiente.

Un’altra sfida è la produzione di tessuti o organi derivati da cellule staminali che non sviluppano teratomi, tumori che contengono una varietà di tessuti trovati in diversi organi quando trapiantati. I teratomi possono svilupparsi quando alcune delle cellule staminali pluripotenti si differenziano in maniera incontrollata.

Varghese e il suo team hanno dimostrato di poter controllare la differenziazione delle cellule staminali pluripotenti umane in  osteoblasti funzionali per la formazione dell’osso aggiungendo la molecola adenosina al loro terreno di coltura. Così come le cellule ossee vivono nel corpo, gli  osteoblasti risultanti dalla differenziazione delle cellule staminali pluripotenti, costruiscono tessuti ossei con vasi sanguigni. Quando trapiantati in topi con difetti ossei, gli osteoblasti formano nuovi tessuti ossei in vivo, senza alcun segno di formazione di teratoma.

 

osteoblasti osteoblasti derivati da cellule staminali

“E’ incredibile che una singola molecola può dirigere il destino delle cellule staminali. Non abbiamo bisogno di usare un cocktail di piccole molecole, fattori di crescita o altri integratori per creare una popolazione di cellule ossee da cellule staminali pluripotenti umane come cellule staminali pluripotenti indotte”, ha spiegato Varghese.

Questo lavoro nasce da un precedente studio che il gruppo di Varghese ha condotto per capire come il calcio fosfato presente nel tessuto osseo può indurre le cellule staminali a differenziarsi in osteoblasti. Il team ha scoperto che le cellule staminali utilizzano il fosfato di calcio per la produzione di ATP, una molecola metabolica, che poi si divide in adenosina e segnala alle cellule staminali di diventare osteoblasti.

La squadra di Varghese ora sta studiando esattamente come la segnalazione dell’adenosina promuove la formazione ossea. Finora, i ricercatori hanno attribuito la segnalazione ad un recettore sulla superficie delle cellule staminali denominato recettore A2bR, che si lega all’ adenosina. Ma la comprensione di questo meccanismo richiede ancora ulteriori studi.

Fonte: UCSD

Newsletter

Tutti i contenuti di medimagazine ogni giorno sulla tua mail

Articoli correlati

In primo piano