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Speciale trapianti: organi in provetta

SPECIALI – (Questo articolo fa parte dello “Speciale trapianti“) E ci sono infine le cellule staminali, quelle che hanno destato il maggior interesse nei media e nel pubblico, insieme alla cosiddetta “ingegneria tissutale”. Un connubio che consentirebbe di costruire organi direttamente in laboratorio utilizzando congiuntamente la chimica e le nanotecnologie.

Lo scorso anno i ricercatori sono riusciti a dare vita a piccoli organi animali a partire da cellule staminali in laboratorio. Sia per il polmone della Yale University che per il fegato della Wake Forest University di Boston, gli organi non sono stati costituiti però interamente da staminali, ma piuttosto da strutture di appoggio ricavate da materiali plastici o sistemi derivati dalle nanotecnologie ricoperti da cellule come farebbe uno strato di cute. A marzo del 2010 e a giugno del 2011 sono stati effettuati i primi due interventi di trapianto di trachea bioartificiale. Entrambi gli interventi sono stati coordinati dal professor Paolo Macchiarini, esperto italiano emigrato all’estero, oggi in forza al Karolinska Institutet di Stoccolma, e considerati delle vere novità perché si tratterebbe dei primi trapianti al mondo di questo genere. A marzo del 2010 il prof. Macchiarini, insieme ad un’equipe del Great Ormond Street Hospital for Children di Londra, ha trapiantato un’intero tratto di trachea in un ragazzino di dieci anni affetto da una stenosi congenita. La trachea, in quel caso, proveniva da un donatore, ma tutte le vecchie cellule del donatore sono state rimosse dall’organo lasciandone intatta la struttura sulla quale sono state fatte proliferare le cellule staminali ricavate dal ricevente. Si è trattato in pratica di rivestire di cellule epiteliali la struttura cartilaginea, azzerando così il rischio di rigetto. Il secondo trapianto è stato invece portato a termine su un paziente trentaseienne con tumore maligno alla trachea senza l’utilizzo di alcun donatore. Totalmente artificiale? Sì, se ci riferiamo alla struttura di base, ma con l’aggiunta di staminali. “In questo caso – sostiene il dottor Macchiarini – abbiamo costruito la trachea a partire da materiale sintetico completamente in laboratorio. Innanzitutto abbiamo preparato un costrutto di materiale plastico (nanopolimeri sintetici, ndr) ed abbiamo poi ottenuto delle cellule staminali autologhe del paziente aspirandole dal midollo osseo per poter popolare il costrutto”. Anche in questo procedimento le cellule staminali non hanno costruito un organo intero, ma sono state utili a ripavimentare la struttura: “La trachea è un organo semplice, è un tubolare di trasporto. – precisa il chirurgo – La difficoltà con organi complessi come il cuore, i polmoni o i reni sta sia nella loro funzione più articolata che nella tridimensionalità che si deve riuscire ad ottenere”.

Una primissima dimostrazione che si possa generare in vitro anche una struttura tridimensionale a partire dalla proliferazione di cellule staminali è arrivata dal Giappone ad aprile 2011. Una ricerca, che oltre ad essersi guadagnata la copertina della rivista Nature, ha sorpreso la comunità scientifica internazionale. Yoshiki Sasai, ricercatore al Riken Cener di Kobe, ha dato vita ad un occhio di topo in 3D utilizzando delle cellule staminali embrionali che ha nutrito lasciandole a mollo in una sorta di brodo. Dopo una decina di giorni le cellule hanno iniziato, autonomamente, a formare una vescicola che è andata mano a mano trasformandosi diventando una struttura vera e propria, il calice ottico, formato da un doppio strato cellulare: ad analizzarlo si è visto con certezza che si trattava proprio di una porzione di occhio tridimensionale, nato dall’aggregazione spontanea di staminali embrionali.

È notizia di quest’ultima settimana la creazione da parte di un istituto italiano del primo tessuto-rene funzionante. Per la prima volta il laboratorio del Centro Anna Maria Astori del Mario Negri di Bergamo hanno dato vita ai nefroni, le strutture principali dei reni. I ricercatori guidati da Christodoulos Xinaris sono partiti da cellule renali di embrioni di topo fatte crescere in provetta fino a diventare nefroni, che una volta impiantati negli animali hanno iniziato a svolgere funzioni proprie del rene, ma le cellule di partenza non sono staminali, sono cellule di reni immaturi che quindi già “sanno” cosa devono fare. Similmente è accaduto per il fegato al Policlinico Universitario Umberto I di Roma, dove recentemente un paziente anziano allo stadio terminale di una cirrosi epatica è stato trattato con una terapia a base di staminali fetali, recuperate dall’albero biliare di un feto abortito. “L’aspetto innovativo del nostro studio – precisa Domenico Alvaro, coordinatore dell’equipe – è stato proprio quello di utilizzare cellule staminali biliari che sono le stesse che guidano comunemente il processo riparativo nelle malattie epatiche e che, quindi, ‘conoscono’ già il loro compito. Inoltre le staminali fetali sono cellule multipotenti, particolarmente plastiche”.

Ma tra la provetta e il corpo umano il passo è molto più lungo di quanto si possa credere e, anche se più di qualcosa bolle in pentola, l’utilizzo di cellule staminali dei diversi tipi per costruire interi organi o rigenerarli completamente, ad oggi, si dimostra essere più fumo che arrosto.

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