Dedifferenziamento di fibroblasti con reversina: una nuova fonte di cellule pluirpotenti per l'ingegneria tissutale
Progetto La comunità scientifica è sempre più interessata alle cellule staminali embrionali e somatiche per il loro possibile utilizzo in numerosi campi, inclusa la medicina rigenerativa. Tuttavia, problemi di tipo etico, come pure la difficoltà di ottenere cellule staminali in grandi quantità, hanno ostacolato un loro utilizzo a breve termine in terapia. Studi recenti hanno però introdotto una via alternativa, che consiste nella possibilità di riprogrammare cellule somatiche adulte in cellule multipotenti "equivalenti" alle cellule staminali. E' stato dimostrato che l'espressione combinata di quattro fattori di trascrizione (Oct 3/4, Sox2, c-Myc, and Klf4) è in grado di riprogrammare fibroblasti embrionali murini in cellule staminali embrionali. Purtroppo, questi fattori hanno dovuto essere sovra-espressi attraverso vettori retrovirali, per cui una parte di queste cellule riprogrammate degenera in tumori. Da qui lo sviluppo di un approccio riprogrammativo, di tipo chimico-farmacologico, che lasci inalterato l'assetto genetico cellulare. In questa direzione, si è osservato che una purina sintetica, chiamata "reversina", è capace di indurre mioblasti murini C2C12, cellule immortalizzate, a regredire verso cellule progenitrici multipotenti, in grado poi di differenziare a osteoblasti e adipociti sotto opportuna stimolazione [Chen S., et al., J Am Chem Soc. 2004, 126, 410-1]. Questi risultati ci hanno spinto a studiare gli effetti della reversina su colture primarie di fibroblasti, cellule facilmente ottenibili e coltivabili in vitro, e che mantengono fenotipo normale e stabilità genetica. Il nostro primo studio ha mostrato come fibroblasti murini e umani, trattati con reversina, possono essere indotti prima a de-differenziarsi e poi a differenziare a cellule muscolari sia in vitro che in vivo [Anastasia, L. et al., Cell Death and Differ. 2006, 13, 2042-2051].I risultati positivi ottenuti inducono a studiare il meccanismo del de-differenziamento dei fibroblasti innescato dalla reversina e del loro successivo differenziamento pilotato. Studi recenti, anche del nostro laboratorio, hanno dimostrato che la reversina agisce sul ciclo cellulare e ha effetti a livello epigenetico. Sulla base di questi risultati, il presente progetto di ricerca si propone di studiare: (a) il meccanismo d'azione della reversina, attraverso differenti approcci sperimentali, tra cui l'analisi dell'espressione genica, e l'impiego di analoghi fluorescenti e/o radioattivi della reversina; (b) la plasticità dei fibroblasti riprogrammabili dopo trattamento con reversina, e le condizioni per il loro differenziamento pilotato a cardiomiociti, cellule endoteliari miocardiche e osteoblasti, utilizzando citochine e/o co-colture con cellule somatiche e/o staminali adulte provenienti da miocardio, vasi miocardici e tessuto osseo di origine umana.