Si può curare il cancro con le cellule staminali?

Sì, ma solo alcuni tipi di tumori, legati per lo più al sistema ematopoietico o immunitario. Le cellule staminali sono anche studiate per comprendere i meccanismi alla base della proliferazione delle cellule tumorali.

cellule staminali

In breve

  • Le cellule staminali embrionali e adulte sono diverse dalle cosiddette staminali tumorali, che sono bersaglio di alcune delle più innovative terapie antitumorali.
  • Le cellule staminali sono usate nella ricerca medica nella speranza di poter un giorno sostituire qualsiasi tessuto od organo malato del corpo, ricreandolo in laboratorio (medicina rigenerativa). Nella ricerca oncologica si usano soprattutto per studiare i geni coinvolti nella proliferazione cellulare incontrollata, che è alla base dei tumori.
  • Al momento l'unica applicazione terapeutica delle cellule staminali entrata nella clinica oncologica è il trapianto di midollo osseo, usato anche per curare alcuni tipi di tumori.
  • Le cellule staminali sono ottenute dagli embrioni, dal liquido amniotico o dai villi coriali; e in questi casi hanno la capacità di trasformarsi in pressoché qualsiasi tessuto. Oppure si possono ricavare dal sangue del cordone ombelicale e da tessuti adulti; queste cellule danno però origine solo ad alcuni tipi di tessuti.

Che cosa sono le cellule staminali?

Per saperne di più

Un'intervista alla biologa Elena Cattaneo, dell'Università di Milano, sull'uso delle staminali embrionali in Italia

Tutti i documenti legislativi che riguardano le cellule staminali in Italia ed Europa sul sito del Parlamento Italiano

La Società internazionale per la ricerca sulle cellule staminali ha messo a punto un manuale per il paziente che partecipa alla terapia con cellule staminali (in pdf)

Il sito di EuroStemCell, il programma informativo sulle cellule staminali finanziato dalla Comunità Europea nell'ambito del 7° Programma Quadro (con molti video e materiali interessanti, molti dei quali tradotti anche in italiano)

Il Ministero della Salute ha reso disponibili sui propri siti le informazioni sulla donazione del sangue cordonale e una guida esaustiva (in pdf) all'uso delle cellule staminali ematopoietiche

Col termine "cellula staminale" si indica in generale una cellula non specializzata, capace di specializzarsi e diventare molti altri tipi di cellule. Questo processo prende il nome di differenziamento cellulare.
Il termine "staminale" è stato però usato anche per indicare una particolare popolazione di cellule presenti nei tumori: le cosiddette staminali tumorali. In questo caso si tratta di cellule tumorali che servono da riserva per la crescita del tumore. Infatti ogni staminale tumorale, quando si riproduce, dà origine a una cellula tumorale "comune" e a un'altra staminale, e così via. Le staminali tumorali sono più difficili da eliminare rispetto alle cellule tumorali comuni poiché sono più resistenti ai trattamenti e inoltre possono formare metastasi a distanza, poiché sono in grado di viaggiare nell'organismo. Le staminali tumorali sono quindi un bersaglio importante per le terapie anticancro, ma non sono uno strumento di cura.

Poiché l'uso dello stesso aggettivo (staminale) per indicare due tipi di cellule molto diverse tra loro (tumorale e non tumorale) genera confusione, vale la pena ricordare due concetti fondamentali:

  • le cellule staminali tumorali sono cellule del tumore con capacità pressoché infinite di riproduzione e grande resistenza alle terapie;
  • le cellule staminali non tumorali sono presenti in tutti gli organismi e servono per il differenziamento e la riparazione dei tessuti. Sono anche studiate nella speranza che aiutino a curare diverse malattie e, nel caso dei tumori, sono già usate per la terapia dei tumori del sangue.

Diverse capacità di riproduzione

Le cellule staminali sono classificate sulla base della capacità di specializzarsi nelle cellule che compongono uno o più tessuti dell'organismo.
Sono chiamate totipotenti quelle in grado di dare luogo a qualsiasi tessuto dell'organismo; solo le staminali embrionali (cioè prelevate da embrioni nelle prime fasi di sviluppo) hanno questa capacità.
Sono pluripotenti le cellule in grado di specializzarsi in tutti i tessuti derivati da uno dei tre strati germinali che compongono l'embrione. Per comprendere ciò è necessario sapere che, a partire dalla prima cellula fecondata, le cellule si dividono a formare tre strati (in gergo, tre foglietti embrionali), ognuno dei quali darà origine solo a un certo tipo di tessuto: l'endoderma (cioè il rivestimento degli organi interni), il mesoderma (da cui si formano i muscoli, le ossa, il sangue e il tratto urogenitale) e l'ectoderma (che dà origine all'epidermide e al tessuto nervoso).
Si definiscono multipotenti le staminali che danno origine solo a un numero limitato di tessuti. È il caso delle staminali del sangue, che possono produrre globuli rossi (che hanno una funzione di trasporto dell'ossigeno) o globuli bianchi (che fanno parte del sistema immunitario), ma non altri tipi di cellule.
Le staminali oligopotenti possono dare origine a più tessuti ma appartenenti allo stesso organo: è il caso delle staminali vascolari che formano la parete muscolare dei vasi sanguigni oppure dell'endotelio, cioè la struttura di rivestimento interno al vaso.
Infine le staminali unipotenti sono le meno versatili: ricreano solo un tipo di tessuto. L'esempio classico è quello degli epatociti, le cellule del fegato, in grado di ricostruire parte dell'organo se questa viene asportata, ma non di formare altri tessuti.
Se prelevate nelle fasi precocissime dello sviluppo, le cellule staminali embrionali sono totipotenti, altrimenti sono pluripotenti.

Per che cosa si usano le cellule staminali embrionali?

Le cellule staminali sono usate nella ricerca medica nella cosiddetta medicina rigenerativa, che spera di riuscire a ottenere tessuti o addirittura organi interi per sostituire quelli malfunzionanti.
Le cellule staminali embrionali sono usate soprattutto nella ricerca sul sistema nervoso centrale, per rigenerare strutture danneggiate da malattie degenerative come il Parkinson, o sul sistema nervoso periferico per riparare il midollo spinale in caso di lesione irreversibile.

Finora i risultati sono stati al di sotto delle aspettative: da una parte perché queste cellule si dividono così tanto (e così in fretta) che danno facilmente origine a tumori, dall'altra per il dibattito se sia o meno etico usare embrioni umani per cercare di guarire malattie oggi incurabili.
La ricerca però va avanti, per esempio nel tentativo di riprodurre tessuti come quello cardiaco, che in età adulta non si rigenera da solo in caso di danno o malattia.
Dato che le cellule staminali embrionali proliferano molto velocemente, sono anche usate come modello per studiare i geni coinvolti nella proliferazione cellulare nei diversi tipi di tessuti. Queste informazioni sono preziose per la ricerca sul cancro, poiché i tumori sono caratterizzati da una proliferazione cellulare incontrollata che spesso è causata dalla riattivazione di geni che normalmente dovrebbero funzionare solo nella fase embrionale di vita dell'individuo.

Negli ultimi anni la ricerca ha fatto passi avanti nella speranza di superare i problemi etici legati all'uso delle cellule embrionali. Alcuni laboratori sono riusciti a utilizzare con successo le cellule staminali amniotiche, ottenute con l'amniocentesi, che hanno caratteristiche simili alle embrionali; oppure le cellule ottenute dai villi coriali, formazioni placentari di derivazione embrionale che vengono prelevate e analizzate nel corso dei normali test prenatali (villocentesi).
A oggi in Italia non è consentito utilizzare per la ricerca embrioni ottenuti in Italia, ma è possibile acquistare linee cellulari all'estero, ottenute coltivando in laboratorio cellule embrionali prelevate anche molto tempo prima da un embrione.

Anche il cordone ombelicale contiene cellule staminali?

Il sangue presente nel cordone ombelicale contiene cellule staminali adulte ematopoietiche, cioè capaci di trasformarsi in tutti gli elementi del sangue e può essere utile a curare i bambini colpiti da alcune malattie. Per questo negli ospedali italiani dove nascono i bambini se ne consiglia il prelievo al momento del parto e la donazione alle banche di sangue cordonale, che in Italia sono pubbliche. Molte persone sono convinte che sia meglio conservare il sangue cordonale per curare un'eventuale malattia futura del proprio bambino (cosa fattibile solo inviando, a pagamento, il prelievo in strutture all'estero), ma non ci sono ragioni scientificamente valide per farlo.
Infatti il sangue cordonale viene usato talvolta per curare la porfiria o rare forme di nanismo (sindrome di Hunter), ma più comunemente per trattare i bambini malati di leucemia. In genere è molto più facile trovare un donatore compatibile in una banca pubblica, ben collegata con una rete mondiale, che non usare il sangue cordonale che è stato conservato in una struttura privata all'estero. Conservare il sangue cordonale per il proprio figlio, nella - per fortuna remota - possibilità che si ammali, riduce quindi le possibilità di guarigione di tutti gli altri senza aumentare la sua.
È bene anche ricordare che, al momento attuale, non ci sono applicazioni pratiche delle cellule staminali cordonali in medicina rigenerativa: spesso le società private che conservano all'estero il sangue cordonale promettono applicazioni future mirabolanti, nessuna delle quali è attualmente una realtà. Poiché non è ancora chiaro per quanti anni è possibile conservare correttamente le cellule del sangue cordonale, non è detto che eventuali future applicazioni avranno successo con il materiale biologico che è stato messo da parte decenni prima. Ammesso, peraltro, che tali strutture non falliscano per ragioni commerciali.

Ci sono cellule staminali nell'organismo adulto che non siano quelle tumorali?

In tutti gli organismi adulti esistono cellule staminali che funzionano da riserva per la riparazione dei tessuti. Per esempio, le cellule ematopioetiche del midollo osseo sono staminali adulte e sono usate nei trapianti di midollo. In genere sono prelevate da un donatore geneticamente compatibile con il malato, che non è necessariamente un parente. Il trapianto di midollo è usato nella terapia di alcuni tumori del sangue e, negli ultimi anni, anche per riprogrammare il sistema immunitario affinché sia più efficace nel combattere alcuni tipi di tumori solidi.

La grande sfida della medicina rigenerativa, però, va oltre il trapianto di midollo e consiste nel riprogrammare le cellule staminali adulte in modo da ottenere anche tessuti diversi: in pratica il tentativo è quello di aumentare le potenzialità di specializzazione delle staminali adulte per poter rigenerare qualsiasi tessuto senza ricorrere alle staminali embrionali. Alcune riprogrammazioni hanno già avuto successo: dalle cellule staminali adulte mesenchimali (quelle presenti nei tessuti connettivi) è possibile ottenere le cellule del sistema nervoso o le cellule del pancreas che producono insulina. Al momento, però, nessuna terapia con cellule mesenchimali è entrata nella pratica clinica: si tratta sempre di procedure sperimentali ancora al vaglio della comunità scientifica.

In conclusione

Le cellule staminali sono cellule non specializzate che hanno la capacità, riproducendosi, di trasformarsi in altri tipi di cellule più specializzati. Non tutte le cellule staminali hanno le stesse caratteristiche: quelle provenienti dagli embrioni, dal liquido amniotico o dai villi coriali sono in grado di trasformarsi in quasi ogni tessuto del nostro organismo; quelle provenienti dal sangue del cordone ombelicale e dai tessuti adulti possono dare origine solo ad alcuni tipi di tessuti.
Le cellule staminali sono usate nella ricerca medica nella speranza di poter un giorno sostituire qualsiasi tessuto o organo malato del corpo, ricreandolo in laboratorio. Nella ricerca sul cancro si utilizzano per studiare i meccanismi alla base della proliferazione delle cellule tumorali. Al momento, le cellule staminali sono utilizzate come terapia oncologica solo nella forma del trapianto di midollo osseo, utilizzato per curare alcuni tipi di tumori del sangue.
Le cellule staminali tumorali, invece, sono cellule tumorali con capacità pressoché infinite di riproduzione e grande resistenza alle terapie: per questo motivo sono studiate nella ricerca oncologica come bersaglio di alcune delle più innovative terapie antitumorali.

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Ultimo aggiornamento domenica 1 settembre 2013.

A cura di Agenzia Zoe

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