La terapia con cellule staminali ha invertito i danni causati dall’ictus nei topi, rigenerando i neuroni e ripristinando la mobilità. Queste scoperte avvicinano gli scienziati ai trattamenti per l’uomo che un giorno potrebbero trasformare il recupero dopo una lesione cerebrale.
Svolta nel recupero dall’ictus con le cellule staminali
Un adulto su quattro subisce un ictus nel corso della vita, lasciando circa la metà di loro con danni residui come paralisi o difficoltà di linguaggio, perché emorragie interne o mancanza di ossigeno distruggono irreversibilmente le cellule cerebrali. Attualmente non esistono terapie per riparare questo tipo di danno. “Ecco perché è essenziale ricercare nuovi approcci terapeutici per una potenziale rigenerazione cerebrale dopo malattie o incidenti”, afferma Christian Tackenberg, responsabile scientifico del gruppo di neurodegenerazione presso l’Istituto di medicina rigenerativa dell’Università di Zurigo (UZH).
Le cellule staminali neurali hanno il potenziale per rigenerare il tessuto cerebrale, come un team guidato da Tackenberg e dalla ricercatrice post-dottorato Rebecca Weber ha ora dimostrato in modo convincente in due studi condotti in collaborazione con un gruppo guidato da Ruslan Rust dell’Università della California del Sud. “I nostri risultati dimostrano che le cellule staminali neurali non solo formano nuovi neuroni, ma inducono anche altri processi di rigenerazione”, afferma Tackenberg.
Nuovi neuroni dalle cellule staminali umane
Gli studi hanno utilizzato cellule staminali neurali umane, da cui si possono formare diversi tipi di cellule del sistema nervoso. Le cellule staminali derivavano da cellule staminali pluripotenti indotte, che a loro volta possono essere prodotte da normali cellule somatiche umane. Per la loro ricerca, i ricercatori hanno indotto un ictus permanente nei topi, le cui caratteristiche assomigliano molto alla manifestazione dell’ictus negli esseri umani. Gli animali sono stati geneticamente modificati in modo che non rigettassero le cellule staminali umane.
Una settimana dopo l’induzione dell’ictus, il team di ricerca ha trapiantato cellule staminali neurali nella regione cerebrale lesa e ne ha osservato gli sviluppi successivi utilizzando una varietà di metodi di imaging e biochimici. “Abbiamo scoperto che le cellule staminali sono sopravvissute per l’intero periodo di analisi di cinque settimane e che la maggior parte di esse si è trasformata in neuroni, che in realtà comunicavano persino con le cellule cerebrali già presenti”, afferma Tackenberg.
Rigenerazione cerebrale oltre i neuroni
I ricercatori hanno anche scoperto altri marcatori di rigenerazione: nuova formazione di vasi sanguigni, attenuazione dei processi di risposta infiammatoria e miglioramento dell’integrità della barriera emato-encefalica. “La nostra analisi va ben oltre l’ambito di altri studi, che si concentravano sugli effetti immediati subito dopo il trapianto”, spiega Tackenberg. Fortunatamente, “il trapianto di cellule staminali nei topi ha anche invertito i deficit motori causati dall’ictus. La prova di ciò è stata fornita in parte da un’analisi dell’andatura dei topi assistita dall’intelligenza artificiale”.
L’applicazione clinica si avvicina alla realtà
Quando ha progettato gli studi, Tackenberg aveva già puntato alle applicazioni cliniche sugli esseri umani. Ecco perché, ad esempio, le cellule staminali sono state prodotte senza l’uso di reagenti derivati da animali. Il team di ricerca di Zurigo ha sviluppato un protocollo definito a tale scopo in collaborazione con il Center for iPS Cell Research and Application (CiRA) dell’Università di Kyoto. Questo è importante per potenziali applicazioni terapeutiche sugli esseri umani. Un’altra nuova scoperta è stata che il trapianto di cellule staminali funziona meglio quando viene eseguito non immediatamente dopo un ictus, ma una settimana dopo, come verificato dal secondo studio. In ambito clinico, questa finestra temporale potrebbe facilitare notevolmente la preparazione e l’implementazione della terapia.
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Sfide, misure di sicurezza e prospettive future
Nonostante i risultati incoraggianti degli studi, Tackenberg avverte che c’è ancora molto lavoro da fare. “Dobbiamo ridurre al minimo i rischi e semplificare una potenziale applicazione nell’uomo“, afferma. Il gruppo di Tackenberg, sempre in collaborazione con Ruslan Rust, sta attualmente lavorando a una sorta di sistema di sicurezza che impedisce la crescita incontrollata delle cellule staminali nel cervello. È in fase di sviluppo anche la somministrazione di cellule staminali tramite iniezione endovascolare, che sarebbe molto più praticabile di un trapianto di cervello. “I primi studi clinici che utilizzano cellule staminali indotte per il trattamento del morbo di Parkinson nell’uomo sono già in corso in Giappone”, riferisce Tackenberg. “L’ictus potrebbe essere una delle prossime malattie per le quali sarà possibile una sperimentazione clinica”.
Fonte: Nature Communications