Generazione e caratterizzazione di cellule dalla pluripotenza indotta (iPS) per lo studio della Corea di Huntington
Progetto Le cellule staminali embrionali umane (hES) rappresentano un sistema unico per lo studio delle prime fasi dell¿embriogenesi e dei meccanismi di differenziamento cellulare. La loro pluripotenza ne consente l¿autorinnovamento e la maturazione nei derivati dei 3 foglietti germinativi dando quindi origine a tutti i tipi cellulari presenti nell¿organismo. Esse rappresentano anche un sistema ineguagliabile per lo studio delle patologie umane consentendone lo studio in vitro, in cellule umane simili a quelle ¿malate¿, di meccanismi patogenetici, oltre a costituire una fonte cellulare per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche.
La fonte delle cellule hES e¿ costituita dagli embrioni allo stadio di blastocisti che, nei paesi laddove la legislazione lo permette, sono ottenute dagli embrioni sovranumerari prodotte dalle cliniche di fecondazione in vitro. La produzione di cellule hES richiede la distruzione dell¿embrione sollevando rilevanti problematiche etiche e legislative, diversamente regolamentate nei vari paesi.
Le recenti ricerche del prof. Yamanaka nel campo della pluripotenza delle cellule somatiche hanno dimostrato come sia possibile ¿riprogrammare¿ fibroblasti murini e umani allo stadio di cellule staminali pluripotenti (dette cellule ¿iPS¿) che posseggono proprietà paragonabili a quelle ES (Takahashi, 2006 e 2007). La possibilita¿ di ottenere cellule iPS paragonabili alle cellule hES, evitando i problemi etici connessi alla distruzione delle blastocisti, ha acceso l¿entusiasmo attorno a queste scoperte.
Questa proposta progettuale si inserisce in questo contesto scientifico in quanto finalizzata alla generazione di cellule iPS per produrre nuovi modelli cellulari per lo studio della Corea di Huntington (HD). Essa racchiude in se le esperienze scientifiche che il nostro laboratorio ha maturato sulla biologia delle cellule staminali e sui meccanismi alla base delle malattie neurodegenerative.
Gli obiettivi che perseguiamo nell¿ambito di questo progetto sono:
1) riprogrammare cellule somatiche HD allo stato di cellule iPS. Verranno utilizzati fibroblasti prelevati da pazienti HD con diverse lunghezze di ripetizioni CAG. Verranno anche utilizzate cellule staminali prelevate dal cervello di modelli animali di HD.
2) valutare la pluripotenza delle cellule riprogrammate in base a criteri morfologici ed all¿espressione di marcatori propri delle cellule ES umane e murine. La capacità di differenziare nei 3 foglietti germinativi verra¿ analizzata mediante protocolli di differenziamento in vitro e di formazione di teratomi. Infine si analizzera¿ lo stato epigenetico ed il trascrittoma delle cellule riprogrammate.
L¿ottenimento di queste cellule iPS aprira¿ nuove prospettive per lo studio dei meccanismi alla base della HD. Questa ricerca rappresenterebbe inoltre uno studio pionieristico in Italia permettendo di valutare se le cellule iPS siano una valida alternativa alle cellule hES ed evitando i problemi etici sollevati dalle cellule hES.