Capacità differenziativa di cellule hASC (human adipose-derived Stem Cells) verso la linea osteogenica in presenza di supporti naturali e sintetici
Progetto Le patologie a carico dell'apparato muscolo scheletrico hanno un grande impatto umano e finanziario sul sistema sanitario a livello mondiale e in alcuni casi non trovano ancora un¿adeguata risposta terapeutica. Alcuni approcci innovativi per la rigenerazione di lesioni ossee e/o cartilaginee prevedono l¿utilizzo di cellule staminali adulte autologhe in associazione a specifici biomateriali (scaffolds). In particolare, come ampiamente dimostrato, le cellule staminali mesenchimali sono in grado, sotto opportuni stimoli di differenziare verso la linea osteogenica e condrogenica. Da qualche anno nel nostro laboratorio è stato messo a punto un efficiente protocollo di isolamento delle MSC da tessuto adiposo, che rappresenta indubbiamente una valida alternativa al midollo osseo. Le MSC isolate dal tessuto adiposo, hASC, (human Adipose-derived Stem Cells) sono in grado di differenziare efficientemente verso cellule della linea ossea. Precedentemente, abbiamo isolato e caratterizzato sottopopolazioni di hASC (PA, CD34+ e NGFR+) e tutte differenziano verso la linea osteogenica, condrogenica e adipogenica. Poichè le cellule separate per adesione alla plastica (PA) hanno una resa superiore, abbiamo deciso di testarle su scaffold per future applicazioni in vivo. Saranno quindi indagati eventuali effetti osteoinduttivi prodotti da alcuni specifici scaffold per la rigenerazione ossea sulle hASC confrontando hASC cresciute e differenziate in monostrato (su plastica) con il potenziale osteogenico di cellule seminate e differenziate su scaffold. Si è scelto di testare principalmente l'interazione delle hASC con alcune schiume poliuretaniche (fornite dal Politecnico di Milano) e con sostituti naturali dell'osso (frammenti di osso umano di banca e osso bovino deproteneizzato). Inoltre verrà anche valutata la capacità differenziativa delle hASC mantenute su scaffold di titanio standard e modificato (Politecnico di Milano) al fine di valutare le proprietà di osteointegrazione del materiale delle endoprotesi con l¿osso circostante. Il differenziamento osteogenico sarà monitorato analizzando la formazione di matrice calcificata e l'up-regolazione di enzimi specifici di cellule della linea ossea (fosfatasi alcalina, collagene I, osteopontina, osteonectina) mediante test biochimici, analisi al microscopio confocale e di espressione genica. I costrutti cellule-scaffolds che al termine della sperimentazione avranno fornito i migliori risultati saranno considerati per un futuro modello sperimentale animale (coniglio/maiale) di lesioni critiche di ossa lunghe che verrà allestito in collaborazione con un gruppo di veterinari dell' Università degli Studi di Milano. Cellule ASC prelevate da queste specie sono infatti attualmente sotto studio e i primi dati sembrano paragonabili a quelli a tutt'oggi ottenuti con le ASCs umane.