Credito: Ben Van Handel / Denis Evseenko Lab / Cellula staminale USC.
Chiunque soffra di artrite può apprezzare quanto sarebbe utile se gli scienziati potessero coltivare la cartilagine in laboratorio. A tal fine, gli scienziati della Keck School of Medicine USC nel laboratorio USC Stem Cell di Denis Evseenko, hanno collaborato con i colleghi di diverse istituzioni per fornire nuove informazioni su come l’attività dei geni guida lo sviluppo della cartilagine.
Le loro scoperte appaiono oggi in Nature Communications.
Sulla base dei loro studi molecolari, gli scienziati hanno identificato e caratterizzato, per la prima volta, popolazioni cellulari uniche che formano la zona superficiale della cartilagine articolare umana. La zona superficiale svolge il ruolo più critico nell’ammortizzazione dell’articolazione e spesso è parzialmente o completamente persa nell’artrite.
“I nostri risultati non solo offrono un atlante molecolare unico dello sviluppo scheletrico umano, ma definiscono anche una strategia per la riparazione della cartilagine articolare“, afferma Evseenko, autore corrispondente dello studio e Professore associato di chirurgia ortopedica, biologia delle cellule staminali e medicina rigenerativa alla scuola Keck.
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In una serie di esperimenti, Gabriel B. Ferguson, ricercatore post-dottorato, Ben Van Handel, ricercatore post-dottorato e colleghi, hanno confrontato l’attività genica dello sviluppo di cellule cartilaginee umane con quella di altri tipi di cellule.
Innanzitutto, hanno confrontato le cellule della cartilagine con altri quattro tipi di cellule umane in via di sviluppo: i precursori di ossa, muscoli, tendini e legamenti. Con il maturare della cartilagine, i geni specifici della cartilagine diventano sempre più attivi, mentre i geni relativi agli altri tipi di cellule rimangono repressi.
Successivamente, gli scienziati hanno confrontato queste cellule della cartilagine umana in via di sviluppo con cellule equivalenti di topi. Il team ha trovato molte somiglianze nell’attività dei geni.
I ricercatori hanno anche effettuato un confronto dettagliato delle cellule cartilaginee umane ordinarie e delle cellule cartilaginee umane derivate da cellule staminali, tenendo conto della genetica, della regolazione genetica e della funzione. I ricercatori hanno dimostrato che la cartilagine derivata dalle cellule staminali non si sviluppa completamente nella capsula di Petri, ma conserva le caratteristiche genetiche tipiche della cartilagine fetale. Tuttavia, se gli scienziati trapiantassero la cartilagine umana derivata da cellule staminali in un particolare stadio di sviluppo, in un ratto artritico, la cartilagine perderebbe le sue caratteristiche fetali e potrebbe rigenerare completamente la zona superficiale critica.
Fonte: EurekAlert
