Sono tre i risultati ottenuti da due istituti del Consiglio Nazionale delle Ricerche che, sfruttando l’uso di cellule staminali, hanno meritato la pubblicazione su rinomate riviste scientifiche.
I primi due - pubblicati sulla rivista Circulation Research, dell’American Heart Association - sono stati condotti dall’Istituto di genetica e biofisica ‘Adriano Buzzati Traverso’ Igb-Cnr di Napoli, aggiungendo nuove conoscenze sulle cellule staminali cardiache nel trattamento della cardiopatia ischemica.
Il primo riguarda la proteina Cripto che, dice Gabriella Minchiotti, è in grado di promuovere il differenziamento delle cellule staminali in cardiomiociti, “agendo come interruttore molecolare nelle primissime fasi dello sviluppo embrionale dei mammiferi”. Minchiotti spiega che Cripto, se accesa, determina il ‘destino cardiaco’ delle cellule, se spenta o assente blocca la cardiogenesi, promuovendo la formazione di neuroni. Gli scienziati sono arrivati all’identificazione di un recettore di membrana ‘APJ’ e del suo ‘ligando Apelina’, “entrambi bersagli dell’azione di Cripto nel processo molecolare che determina il destino cardiaco delle cellule staminali”, dimostrando che “esiste una relazione funzionale fra Cripto e sistema APJ/Apelina e che queste molecole svolgono una funzione fondamentale nel differenziamento cardiaco delle cellule staminali”.
Il secondo studio che riguarda la proteina Tbx1 è stato eseguito da Antonio Baldini. Il direttore dell’Igb-Cnr dice che “il gene codificante Tbx1 è coinvolto nella sindrome di Di George, una malattia genetica che comporta difetti cardiaci”. In precedenza si era evidenziata una mutazione di Tbx1 nelle cardiopatie, ma solo oggi sono certi i meccanismi regolatori. “Esiste una popolazione di cellule tri-potenti capaci di differenziare tre tipi cellulari diversi essenziali per la formazione del tessuto cardiaco”, dice Badini, “cardiomiociti, cellule endoteliali dei vasi e delle cavità cardiache, e cellule della muscolatura liscia che circondano i vasi all’interno del cuore”. I risultati della ricerca dimostrano che Tbx1 è necessario per una proliferazione delle cellule tri-potenti sufficiente per il normale sviluppo del cuore. Infatti, Tbx1 “ne impedisce il differenziamento precoce, affinché venga mantenuto un ‘serbatoio’ di cellule indifferenziate per la crescita del cuore”. Per questo motivo in topi ingegnerizzati in cui manca Tbx1, “i progenitori cardiaci vanno incontro a differenziamento prematuro e il cuore presenta importanti difetti strutturali”. Nei topi in cui si ha un eccesso di Tbx1, i progenitori cardiaci non differenziano normalmente o differenziano troppo tardi, causando comunque difetti cardiaci.
Il terzo studio ha portato alla sintetizzazione di una nuova molecola contenente acido ialuronico, acido butirrico e acido retinoico (Hbr), in grado di rigenerare il cuore infartuato, aumentando l’efficacia del successivo trapianto di cellule staminali. Hbr è in grado di ridurre la mortalità cellulare cardiaca prodotta dall’infarto e di indurre la formazione di nuovi vasi coronarici con il reclutamento di cellule staminali endogene. Studi in vitro hanno mostrato che Hbr è in grado di orientare la differenziazione in cardiomiociti -cellule muscolari cardiache- delle staminali adulte da utilizzare nel successivo trapianto. La molecola sintetizzata è capace di rigenerare cuori di cavie sottoposte ad infarto sperimentale, preservando la vitalità del tessuto miocardico in attesa dei tempi necessari al trapianto di cellule staminali. La somministrazione di Hbr ha ridotto anche l’estensione della cicatrice infartuale, normalizzando l’assetto metabolico del tessuto miocardico. La ricerca, pubblicata sul Journal of Biological Chemistry, della American Society for Biochemistry and Molecular Biology, è stata condotta in collaborazione con Vincenzo Lionetti e Fabio Recchia dell’Istituto di Fisiologia Clinica del Consiglio Nazionale delle Ricerche Ifc-Cnr di Pisa, e con il Dipartimento di Ematologia, Oncologia e Patologia Clinica dell’Università di Bologna. Coordinato dal Laboratorio di Biologia Molecolare e Bioingegneria delle Cellule Staminali dell’Istituto Nazionale di Biostrutture e Biosistemi dell’Università di Bologna e del Bioscience Institute di San Marino, può dirsi un esempio di collaborazione fra pubblico e privato.

Francesca Lippi