CELLULE STAMINALI

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Inviato: 22 Apr 2008 alle ore 08:35




Un materiale ingegnerizzato che può essere iniettato nelle spine dorsali compromesse potrebbe aiutare a prevenire i danni e incentivare le fibre nervose danneggiate a rigenerarsi. Si tratta di un materiale liquido sviluppato dal docente di scienze dei materiali della Northwestern University Samuel Stupp, che contiene molecole in grado di autoassemblarsi in nanofibre che fungono da impalcatura su cui crescono le fibre nervose.

Stupp e colleghi hanno descritto il loro studio in un articolo pubblicato di recente sul Journal of Neuroscience, sostenendo che il trattamento avrebbe aiutato a recuperare le funzioni motorie nelle zampe di topi paralizzati. Già in passato altri ricercatori erano riusciti a restituire la mobilità a cavie paralizzate, ma tutti gli esperimenti avevano sempre implicato l’impianto chirurgico di diversi tipi di materiali, mentre la nuova sostanza potrebbe essere semplicemente iniettata nell’animale senza bisogno di ulteriore intervento. Nell’arco di un periodo che va dalle tre alle otto settimane, spiega Stupp, le nanofibre si scompongono in nutrienti.

Ad oggi, non esistono cure per le migliaia di persone che hanno subito lesioni alla spina dorsale, ovvero a quell’ammasso di lunghe fibre nervose che collega il cervello agli arti e ai vari organi del corpo. Quando la spina dorsale viene compromessa, le cellule staminali nervose formano una cicatrice in corrispondenza della lesione, che blocca le fibre nervose e ne impedisce lo sviluppo, spiega John Kessler, docente di biologia delle staminali presso la Feinberg School of Medicine della Northwestern, che ha collaborato allo studio con Stupp. I nervi non riescono più a trasmettere i segnali da e per il cervello, e così i pazienti perdono la sensibilità e le funzioni motorie. “È come tagliare un cavo del telefono”, precisa Kessler. “Noi pensiamo di far ricrescere le fibre nervose e ricollegare il cavo”.

Altri studiosi hanno cercato di rigenerare le fibre nervose a partire da vari approcci. Sono stati usati materiali naturali come il collagene, ma anche polimeri sintetici biodegradabili per creare impalcature in grado di supportare i nervi aiutandoli a crescere. Per impiantare tutti questi materiali a livello della lesione era sempre necessario l’intervento chirurgico.

Il nuovo materiale è diverso perché i ricercatori lo possono iniettare sotto forma di liquido direttamente nella spina dorsale. Le molecole caricate negativamente del liquido iniziano ad addensarsi tra loro quando vengono in contatto con le particelle a carica positiva come gli ioni di calcio e sodio presenti nell’organismo. Le molecole si autoassemblano così in nanofibre cilindriche cave, che formano un’impalcatura in grado di intrappolare le cellule. Sulla superficie delle nanofibre sono collocate molecole biologiche che impediscono la cicatrizzazione e stimolano la crescita delle fibre nervose. “L’idea di utilizzare nanofibre autoassemblanti che possono essere iniettate direttamente nella spina dorsale è estremamente interessante”, commenta il professore dell’Harvard Medical School Yang Teng, esperto di staminali neuronali per il trattamento di lesioni della spina dorsale.

Stupp e colleghi in passato hanno trovato altre possibilità di utilizzo per le molecole autoassemblanti. Hanno progettato molecole dalla composizione chimica leggermente diversa per stimolare lo sviluppo dei vasi sanguigni e altre in grado di riprodurre la struttura delle ossa. In un articolo pubblicato nel 2004 su Science, gli studiosi riportano l’esempio di una coltura in laboratorio di cellule cerebrali, in cui versioni alternative dello stesso materiale hanno stimolato le cellule a sviluppare fibre nervose che sono andate a estendersi nella spina dorsale. Nello stesso esperimento si è riscontrato che il medesimo materiale impedisce alle staminali nervose coltivate di trasformarsi in tessuto cicatrizzato.

Il nuovo studio è il primo test sulla capacità del materiale di guarire le lesioni alla spina dorsale negli animali. A detta di Kessler ha funzionato meglio di quanto non si aspettassero i ricercatori. Nell’esperimento, gli studiosi avevano provocato una lesione alla spina dorsale nelle cavie per poi iniettare loro il materiale 24 ore dopo. La sostanza riduceva le dimensioni delle cicatrici e stimolava la crescita di entrambi i tipi di fibre nervose che compongono la spina dorsale: le fibre motorie, che trasmettono segnali dal cervello agli arti, e le fibre sensorie, che trasferiscono i messaggi dei sensi al cervello. oltretutto, il materiale incoraggiava le staminali nervose a maturare in cellule che producessero mielina, uno strato isolante che aiuta le fibre nervose a condurre i segnali in maniera più efficace.

Nove settimane dopo le iniezioni, i topi che erano stati trattiti mostravano notevoli progressi rispetto a quelli che non erano stati curati. Potevano sopportare il peso del corpo sulle zampe paralizzate e sollevare la parte inferiore di esso. “Animali che prima non potevano utilizzare per niente le zampe adesso avevano riacquistato mobilità”, spiega Kessler. “Non si parlava di guarigione ma senz’altro di un sostanziale miglioramento nelle funzionalità. Almeno erano in grado di spostarsi nella gabbia”.

Stupp è tra i cofondatori di un’azienda di Stokie (Illinois) di nome Nanotope, che sta lavorando allo sviluppo di nanofibre autoassemblanti atte ad essere impiegate nel trattamento di esseri umani. Il primo passo sarà quello di ottenere un materiale che soddisfi gli standard della Food and Drug Administration americana, per poi testarlo nell’ambito di trial clinici. Finora, precisa Kessler, i test di base condotti su colture di cellule umane non hanno mostrato effetti tossici apparenti.



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>>>>NEUROSCIENZE-Nanofibre per curare la paralisi<<<<