Si può curare il cancro con le cellule staminali?

Sì, con le cellule staminali si possono finora curare alcuni tipi di tumori del sangue.

Ultimo aggiornamento: 27 aprile 2021

Tempo di lettura: 9 minuti

In sintesi

  • Le cellule staminali sono cellule che hanno la capacità di trasformarsi nei vari tipi di cellule presenti nel nostro corpo; quelle ottenute dagli embrioni possono trasformarsi in tutte le cellule, mentre quelle ottenute dal sangue del cordone ombelicale e da tessuti adulti sono in grado di dare origine solo ad alcuni tipi di cellule.
  • Al momento l'unica applicazione terapeutica delle cellule staminali entrata nella clinica oncologica è il trapianto di cellule staminali ematopoietiche, usato per curare alcuni tumori del sangue (in particolare, certi tipi di leucemie e linfomi).
  • Le cellule staminali, embrionali e adulte, sono diverse dalle cosiddette cellule staminali tumorali, che fanno parte invece del tumore e ne costituiscono la riserva per la crescita. Le cellule staminali tumorali si usano, tra le altre cose, per studiare i geni coinvolti nella proliferazione cellulare incontrollata e sono il potenziale bersaglio di alcune innovative terapie antitumorali.

Che cosa sono le cellule staminali?

Col termine "cellula staminale" si indica in generale una cellula non specializzata, capace di differenziarsi specializzandosi in uno dei molti tipi di cellule diverse presenti nel nostro corpo (un neurone, un globulo bianco, una cellula della pelle, ecc.).

Le cellule staminali sono classificate sulla base della capacità di differenziarsi nelle cellule che compongono uno o più tessuti dell'organismo.

Sono chiamate “totipotenti” quelle in grado di dare luogo a qualsiasi cellula 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 tipi di cellule derivati da uno dei tre strati germinali che compongono l'embrione. Si tratta dei cosiddetti tre foglietti embrionali, da ognuno dei quali si originano solo a certi tipi di tessuti: 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 tipi di cellule. È il caso delle staminali del sangue, che possono produrre globuli rossi (che trasportano l'ossigeno) o globuli bianchi (che fanno parte del sistema immunitario), ma non altri tipi di cellule.

Le staminali “oligopotenti” possono dare origine a più tipi di cellule appartenenti allo stesso organo: è il caso delle staminali vascolari che formano la parete muscolare dei vasi sanguigni oppure l'endotelio, cioè la struttura di rivestimento interno al vaso.

Infine, le staminali “unipotenti” sono le meno versatili: ricreano solo un tipo di cellula. L'esempio classico è quello degli epatociti, le cellule del fegato, in grado di ricostruire parte dell'organo se questa viene asportata e non altro.

Se prelevate nelle fasi precocissime dello sviluppo, le cellule staminali embrionali sono totipotenti, altrimenti sono pluripotenti.

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Per che cosa si usano le cellule staminali embrionali?

Le cellule staminali sono usate nella ricerca medica nel campo della cosiddetta “medicina rigenerativa”, con cui si 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 per alcuni problemi. Poiché queste cellule si dividono così tanto (e così in fretta), possono dare facilmente origine a tumori. Inoltre la ricerca è stata limitata dal dibattito etico e legale sull’uso degli embrioni umani per guarire malattie oggi incurabili.

Nei limiti consentiti dalla legge la ricerca va avanti, per esempio nel tentativo di riprodurre tessuti come quello cardiaco, che in età adulta in caso di danno o malattia non si rigenera da solo.

Dato che le cellule staminali embrionali si riproducono molto velocemente, sono anche usate come modello per studiare i geni coinvolti nella proliferazione cellulare. Queste informazioni sono preziose per la ricerca sul cancro, poiché i tumori sono caratterizzati da una proliferazione cellulare incontrollata, spesso causata dalla riattivazione di geni che dovrebbero funzionare solo nella fase embrionale della vita di un individuo.

Negli ultimi anni la ricerca ha fatto passi avanti per superare i problemi etici legati all'uso delle cellule embrionali. Alcuni laboratori sono riusciti a utilizzare con successo cellule prelevate nel corso dei test prenatali, amniocentesi e villocentesi, che hanno caratteristiche simili alle embrionali.

A oggi, in Italia non è consentito utilizzare per la ricerca embrioni ottenuti nel nostro Paese, ma è possibile acquistare all'estero linee cellulari 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 tumori del sangue e altre 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 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 sostenuta da evidenze scientifiche. Inoltre, 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?

In tutti gli organismi adulti esistono cellule staminali che funzionano da riserva per la riparazione dei tessuti. Le cellule ematopoietiche del midollo osseo sono staminali adulte che possono essere usate nella terapia di alcuni tumori del sangue (determinati tipi di leucemie e linfomi). Sono prelevate da un donatore geneticamente compatibile con il malato, che non è necessariamente un parente. Nel “trapianto di midollo”, il midollo osseo (che è diverso dal midollo spinale contenuto nella colonna vertebrale e fa parte del sistema nervoso) è prelevato dalle ossa del bacino del donatore, usando una siringa e aghi lunghi e sottili, e viene poi iniettato nel sangue del ricevente. Oggi si preferisce parlare di “trapianto di cellule staminali ematopoietiche” perché, usando alcune molecole chiamate fattori di crescita, è possibile fare migrare le cellule da trapiantare dal midollo al sangue del donatore, da dove vengono purificate per essere poi trasfuse nel ricevente. Negli ultimi anni si è iniziato a usare sperimentalmente le staminali ematopoietiche anche per riprogrammare il sistema immunitario, affinché quest’ultimo sia più efficace nel combattere alcuni tipi di tumori solidi.

La grande sfida della medicina rigenerativa consiste nel riprogrammare le cellule staminali adulte in modo da ottenere anche tessuti diversi. In pratica si tenta così 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 (presenti nei tessuti connettivi) è possibile ottenere le cellule del sistema nervoso o le cellule del pancreas che producono insulina. Si tratta di procedure sperimentali, ancora al vaglio della comunità scientifica.

Nel 2006 è stata messo a punto una tecnica che consente di “riprogrammare” cellule completamente differenziate e ottenerne di nuove che abbiano le caratteristiche di quelle staminali. Si tratta delle cosiddette cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC). Per generarle si parte da cellule adulte, per esempio quelle della pelle, facili da prelevare, e vi si inserisce artificialmente quattro geni che ne ripristinano la capacità di differenziarsi in altri tipi cellulari. Le iPSC possono essere utilizzate per studiare i meccanismi alla base delle malattie e per testare potenziali trattamenti terapeutici. Partendo dalle cellule di un paziente è inoltre possibile studiare cellule malate con il materiale genetico di quel preciso paziente. Le iPSC sono guardate con molto interesse dalla comunità scientifica perché non comportano i problemi etici delle cellule staminali embrionali. Per i loro studi sulle iPSC, nel 2012, gli scienziati Shinya Yamanaka e John Gurdon sono stati insigniti del premio Nobel per la fisiologia o la medicina.

Cosa sono le cellule staminali tumorali?

ll termine "staminale" è usato anche per indicare una particolare popolazione di cellule presenti nei tumori: le cosiddette cellule staminali tumorali. In questo caso si tratta di cellule tumorali che servono da riserva per il tumore. Infatti, ogni cellula staminale tumorale, quando si riproduce, sembra dare origine a una cellula tumorale e a un'altra staminale, e così via. Le cellule staminali tumorali sono più difficili da eliminare rispetto alle cellule tumorali poiché sono più resistenti ai trattamenti. Inoltre possono dare origine a metastasi, poiché sono in grado di diffondersi nell'organismo. Le staminali tumorali sono quindi un bersaglio importante per le terapie anticancro, ma non sono uno strumento di cura.

Dal momento che 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 organi e servono per il differenziamento e la riparazione dei tessuti. Sono studiate nella speranza che aiutino a curare diverse malattie e, nel caso dei tumori, sono già usate per la terapia dei tumori del sangue.

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, nel trapianto di cellule staminali ematopoietiche, 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 dalla ricerca oncologica come bersaglio di alcune delle più innovative terapie antitumorali.

Per saperne di più

  • Autori:

    Agenzia Zoe