Cancro e malattie ereditarie, una nuova chiave per guarire

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GERMINALI1Gli scienziati dell’Università di Cambridge che lavorano con l’Istituto Weizmann, guidati da uno studioso indiano, hanno creato cellule germinali primordiali – cellule che andranno a diventare uovo e spermatozoi – utilizzando per lo scopo cellule staminali embrionali umane. Il risultato è di estremo interesse perché riguarda una generazione di cellule attraverso le quali potrebbero essere curate la gran parte delle malattie dovute all’età: Alzheimer, diverse forme di cancro, diabete e altre.

LE CELLULE GERMINALI PRIMORDIALI “VEICOLO” DELL’EREDITARIETA’

In passato il risultato era già stato conseguito ma utilizzando cellule staminali dei roditori; questo nuovo studio, pubblicato sulla rivista Cell, per la prima volta viene realizzato impiegando cellule staminali umane. Quando una cellula-uovo viene fecondata da uno spermatozoo, comincia a dividersi in un gruppo di cellule conosciute come blastocisti: è la fase iniziale dell’embrione. All’interno di questo gruppo di cellule, alcune cellule formano la massa cellulare interna – che svilupperà il feto – e alcune formano la parete esterna, che diventa la placenta. Le cellule della massa cellulare interna vengono “resettate” per diventare cellule staminali ovvero cellule che hanno il potenziale di svilupparsi in qualsiasi tipo di cellula all’interno del corpo. Un piccolo numero di queste cellule diventano cellule germinali primordiali (PGC) aventi il potenziale per diventare cellule germinali (spermatozoi e uova), che nella vita adulta trasferiranno le informazioni genetiche alla propria prole.

La creazione di cellule germinali primordiali è uno dei primi eventi durante il primo sviluppo dei mammiferi”, spiega Naoko Irie, capoteam del Wellcome Trust / Cancer Research UK Gurdon Institute presso l’Università di Cambridge. “E ‘una fase che siamo riusciti a ricreare utilizzando cellule staminali da topi e ratti, ma finora pochi studi hanno fatto questo sistematicamente utilizzando le cellule staminali umane. Sono state evidenziate importanti differenze tra lo sviluppo embrionale negli esseri umani e roditori: ciò significa che risultati ottenuti negli animali da laboratorio non possono essere direttamente estrapolabili all’uomo. ”

COME DIETA E FUMO POSSONO MODIFICARE LA NOSTRA GENETICA

Il professore Surani dell’Istituto Gurdon, che ha guidato la ricerca, e i suoi colleghi hanno scoperto che un gene noto come SOX17 è fondamentale per indirizzare le cellule staminali umane per diventare PGC (una fase nota come “specifica”). Questa è stata una sorpresa perchè l’equivalente del topo di questo gene non è coinvolto nel processo. In passato era stato dimostrato che il gene SOX17 è coinvolto nel dirigere le cellule staminali a diventare cellule endodermiche, che poi si sviluppano in cellule per il polmone, intestino e il pancreas, ma questa è la prima volta che si è documentato possono divenire specifiche PGC. Il gruppo ha dimostrato che le PGC potrebbero anche derivare da cellule adulte riprogrammate, come le cellule della pelle: ciò permetterà indagini sulle cellule specifiche del paziente per far progredire la conoscenza dei tumori germinali, dell’ infertilità e delle cellule germinali umane. La ricerca ha anche potenziali implicazioni per la comprensione del processo di successione ‘epigenetica’. Gli scienziati, infatti, sanno da tempo che il nostro ambiente – per esempio, la nostra dieta o l’abitudine al fumo – può influenzare i nostri geni attraverso un processo noto come metilazione per il quale alcune molecole si “attaccano” al nostro DNA, agendo come interruttori dimmer per aumentare o diminuire l’attività dei geni. Questi modelli di metilazione possono essere tramandati alla prole.

UN INTERRUTTORE PER BLOCCARE LA TRASMISSIONE DELLE MALATTIE EREDITARIE

Il professor Surani e colleghi hanno dimostrato che durante la fase specifica PGC, viene avviato un “programma” per cancellare questi pattern di metilazione, che agiscono come un interruttore ‘reset’. Tuttavia, le tracce di questi modelli potrebbero essere ereditate e non è ancora chiaro il motivo per cui questo potrebbe accadere. “Le cellule germinali sono ‘immortali’, nel senso che esse forniscono un collegamento duraturo tra tutte le generazioni, portando informazioni genetiche da una generazione all’altra”, aggiunge il professor Surani. “La cancellazione completa delle informazioni epigeneticche assicura che la maggior parte, se non tutte, le mutazioni epigenetiche possano essere cancellate, il che significa promuovere un ‘ringiovanimento’ della linea genetica e permettendo di dare vita a infinite generazioni. Questi meccanismi sono di più ampio interesse per una comprensione delle malattie legate all’età che in parte potrebbero essere dovute a mutazioni epigenetiche cumulative “.

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