FAQ about stem cells and regenerative medicine - Le malattie neurologiche

Reviewed by: 

La Malattia di Huntington (MH) è una patologia ereditaria, neurodegenerativa per la quale attualmente non è disponibile una cura.

La Malattia di Huntington è causata dalla mutazione di un gene localizzato sul cromosoma 4. Questo gene, codificante per una proteina chiamata huntingtina, fu scoperto nel 1993. La mutazione genica, in un modo ancora non ben definito, danneggia i neuroni localizzati nei Gangli della Base e nella Corteccia Cerebrale. Questo progressivamente porta alla comparsa di disturbi fisici, cognitivi e comportamentali.

I figli di genitori affetti da Malattia di Huntington hanno il 50% delle probabilità di ereditare la mutazione genica. Chiunque erediti il gene mutato è destinato a sviluppare la malattia. Generalmente la patologia si manifesta attorno ai 35-40 anni.

Le cellule staminali possono risultare utili nell’ambito della ricerca per la cura della Malattia di Huntington per diversi motivi:  

  1. Le cellule staminali possono essere utilizzate per integrare lo studio effettuato su modelli animali di MH. Per esempio, linee cellulari recanti la mutazione sono state generate da cellule staminali pluripotenti indotte, fornendo così un nuovo modello per studiare lo sviluppo della Malattia di Huntington in laboratorio. Queste linee cellulari possono anche essere utilizzate per vagliare nuovi potenziali trattamenti farmacologici. Per maggiori informazioni circa la creazione di linee cellulari malattia-specifiche, consultare i nostri iPS cells fact sheet
  2. Potrebbe essere possibile stimolare la produzione da parte del cervello di cellule staminali che consentano la sostituzione delle cellule danneggiate. 
  3. Cellule staminali potrebbero essere trapiantate nel cervello con la speranza che vadano a sostituire le cellule morte o disfunzionali. Tale pratica potrebbe essere adottata sia come trattamento primario, sia in aggiunta a trattamenti per bloccare la progressione della patologia. Sebbene questa linea di ricerca sia promettente, molto lavoro deve ancora essere fatto prima che questo tipo di terapia possa passare alla fase clinica. E’ infatti necessario capire quali fattori controllano il differenziamento, la sopravvivenza e la maturazione delle cellule staminali nel cervello affetto dalla MH. 

Link utili
European Huntington's Disease Network – piattaforma per professionisti, pazienti affetti da malattia di Huntington e loro familiari, utile per favorire la collaborazione a livello europeo. 
NIH page on Huntington's disease
Huntington's Disease Society of America
Hereditary Disease Foundation 
HOPES: A guide to the science of Huntington's disease – progetto gestito dagli studenti della Stanford University con l’obiettivo di rendere più fruibili per i pazienti e il grande pubblico le informazioni scientifiche riguardanti la Malattia di Huntington. 
Summary of Huntington's Disease research – messo a disposizione da NCBI (the National Center for Biotechnology Information) – molto tecnico-

Grazie a Barbara Vitali per l’aiuto con la traduzione

Last updated: 
23 Dec 2010

L’ischemia cerebrale è causata da un blocco nell’apporto di sangue ad una regione del cervello. Nel caso in cui ciò si verifichi, le cellule cerebrali localizzate nell’area colpita soffrono di una deprivazione di ossigeno e nutrienti e, di conseguenza, vanno incontro a morte. A seconda di quale area cerebrale viene colpita, si può avere la perdita di specifiche funzioni quali le capacità motorie, cognitive o di linguaggio.

Le cellule staminali non sono al momento utilizzate per la cura dell’ischemia cerebrale. Le cellule staminali estratte dal cervello fetale, da midollo osseo, da cordone ombelicale e da tessuto tumorale fetale hanno mostrato alcuni effetti benefici se trapiantate in modelli animali di ischemia cerebrale. In una sperimentazione clinica in cui ad alcuni ai pazienti sono state trapiantate cellule nervose ottenute da cellule umane di tumori embrionali, è stato evidenziato un miglioramento transitorio della sintomatologia. Si è visto che tale miglioramento è dovuto più al rilascio di fattori protettivi da parte delle cellule trapiantate che ad una rigenerazione neuronale vera e propria.

Uno degli approcci più studiati per un trattamento effettivo e duraturo dell’ischemia cerebrale si basa sul trapianto nei pazienti di cellule neurali (cerebrali). Idealmente queste cellule, ottenute sia da cellule staminali embrionali sia da cellule staminali neurali fetali, dovrebbero essere in grado di specializzarsi e sostituire, una volta impiantate, le cellule nervose morte nell’area ischemica. In alcuni studi condotti su modelli animali si è visto che le cellule iniettate sono in grado di migrare fino alla zona colpita da ischemia, rimpiazzare le cellule morte, sopravvivere, connettersi alle cellule sane sopravvissute e ripristinare le circuitazioni cerebrali danneggiate.

Un approccio alternativo al trapianto di cellule staminali per il trattamento dell’ischemia cerebrale potrebbe essere quello di stimolare le cellule staminali cerebrali del paziente stesso, in modo che esse rigenerino le cellule morte. Al momento, gli scienziati stanno studiando diverse sostanze per individuare farmaci con questo genere di attività.

Link di possibile interesse
Tutto sull’ictus
Stroke Alliance for Europe - listing of European patient organizations
The Stroke Association
The Stroke Trials Directory of the Internet Stroke Center
The National Institute of Neurological Disorders and Stroke

 

Last updated: 
29 Apr 2008
Il Morbo di Parkinson insorge in seguito alla perdita graduale di una particolare popolazione di cellula nervosa. Queste cellule si trovano in una regione del cervello denominata “sostanza nera” e producono una sostanza denominata “dopamina” (per questo tali neuroni sono definiti “neuroni dopaminergici”). La mancanza di dopamina rende il paziente affetto da Morbo di Parkinson lento nei movimenti e causa difficoltà nel mantenimento della postura, nel linguaggio e nella scrittura.

Le terapie trapiantologiche basate sulle cellule staminali non sono al momento una realtà clinica per il trattamento del Morbo di Parkinson. Gli scienziati concordano nell’affermare che è necessario, prima di poter sviluppare terapie efficaci e definitive, proseguire nella ricerca di base per capire meglio le cause della malattia e la biologia delle cellule staminali.

Le cellule staminali offrono però potenzialmente forti speranze per la cura del Morbo di Parkinson in virtù del fatto che in questa malattia la degenerazione neuronale è ristretta ad una specifica popolazione di cellule nervose. Sulla base di ciò, un efficace trattamento terapeutico sarebbe quello di rimpiazzare le cellule andate incontro a morte con nuovi neuroni dopaminergici ottenuti a partire dalle cellule staminali.

Sono in corso sperimentazioni cliniche che prevedono il trapianto di tessuto cerebrale fetale umano nel cervello di pazienti affetti da Morbo di Parkinson. Poiché alcuni pazienti coinvolti in queste sperimentazioni cliniche hanno mostrato miglioramenti sostanziali e duraturi, si è avuta la conferma della attuabilita’ di un trattamento di questo genere. Tali sperimentazioni cliniche hanno però anche evidenziato che, prima di estendere gli studi ad un maggior numero di pazienti, bisogna risolvere alcuni problemi. Tra questi vi è la necessità di avere popolazioni cellulari pure ed uniformi in grande quantità, per poter effettuare i trapianti nei pazienti. Le cellule staminali rappresentano una possibile fonte di materiale con queste caratteristiche. Cellule con caratteristiche di neuroni dopaminergici sono infatti ottenibili sia da cellule staminali embrionali sia da cellule staminali neurali fetali.

Sono tuttavia necessari ulteriori sforzi sperimentali per avere la certezza che le cellule dopaminergiche trapiantate siano in grado di sopravvivere ed integrarsi correttamente nel tessuto, ripristinando cosi’ le corrette connessioni e la funzionalità del paziente. Inoltre, bisogna esser certi che, una volta impiantate, le cellule trapiantate non continuino a dividersi scongiurando così la possibilità di insorgenza di tumori cerebrali nel paziente trattato.

Link di possibile interesse
The National Institute for Neurological Disorders and Stroke
European Parkinson’s Disease Association
Parkinson’s Disease Society (UK)

Last updated: 
29 Apr 2008

La sclerosi multipla è una malattia infiammatoria del sistema nervoso centrale (SNC) in cui il sistema immunitario del paziente (auto)distrugge la guaina mielinica che avvolge e protegge i nervi. Come risultato il flusso di informazioni attraverso il cervello ed il midollo spinale viene ad essere interrotto. Questo processo infimmatorio, denominato autoimmune, provoca con il passare del tempo, una degenerazione irreversibile ed estesa dei nervi colpiti. I pazienti affetti da sclerosi multipla mostrano una sintomatologia molto varia a carico del sistema nervoso, che comprende spasmi, problemi visivi, difficoltà di deambulazione, problemi alla vescica e all’intestino ed affaticamento.

Esistono due strategie terapeutiche, tra di loro sinergiche, che potrebbero risultare efficaci nella sclerosi multipla. La prima consiste nel prevenire il danno a carico del sistema nervoso centrale, bloccando l’infiammazione e la risposta autoimmune rivolta contro i nervi; il secondo prevede la riparazione del tessuto nervoso una volta danneggiato. Vari tipi di cellule staminali possono rappresentare uno strumento utile sia nel prevenire il danno in corso di SM sia nel ripararlo una volta instauratosi.

Nelle sperimentazioni cliniche in cui i pazienti affetti da sclerosi multipla hanno ricevuto un trapianto di cellule staminali ematopoietiche, cioè estratte dal proprio midollo osseo o dal sangue, si sono infatti evidenziati dei miglioramenti della sintomatologia. In alcuni di questi pazienti c’è stato un blocco della progressione della malattia, altri non hanno mostrato miglioramenti mentre in altri ancora si è manifestata addirittura una parziale regressione della malattia. E’ da sottolineare che in queste sperimentazioni cliniche tutti i partecipanti sono stati sottoposti, prima di ricevere il trapianto di cellule staminali, a trattamenti intensivi di immunosoppressione del loro sistema immunitario e che quindi questo trattamento può essere considerato un trattamento immmunosopressivo all’ennesima potenza.

Ricerche effettuate per ora solo sui modelli animali di sclerosi multipla hanno evidenziato la possibilità di promuovere la rimielinizzazione, sia indirettamente che direttamente, dei nervi danneggiati mediante il trapianto di cellule staminali neurali (cerebrali) isolate sia da tessuto embrionale che da tessuto adulto. La rimielinizzazione diretta è dovuta all’iniezione di cellule immature (definite “precursori”) che producono mielina mentre quella indiretta è invece dovuta alla capacità delle cellule staminali neurali di bloccare i processi infiammatori e favorire quelli rigenerativi (effetto ‘bystander’) mediante la produzione di sostanze anti-infiammatorie o neurotrofiche, favorendo la ricrescita dei vasi sanguigni e/o riducendo la presenza nei tessuti danneggiati di sostanze tossiche come i radicali liberi.

Infine, i ricercatori hanno anche scoperto che, agli stadi iniziali della malattia, i precursori mielinizzanti presenti normalmente nel tessuto nervoso sono capaci di effettuare un certo grado di rimielinizzazione spontanea. Proprio per questa ragione, una grande parte della ricerca si sta quindi rivolgendo allo studio di possibili strategie terapeutiche in grado di aumentare la capacità rimielinizzante di queste cellule.

Link di possibile interesse
Associazione Italiana Sclerosi Multipla
The European Multiple Sclerosis Platform
The Multiple Sclerosis Society
Multiple Sclerosis Trust
The National Insitute of Neurological Disorders and Stroke

Last updated: 
19 Nov 2010
AttachmentSize
International MS Society Public Information Booklet on Stem Cells (pdf in English)3.72 MB

Nel corso della malattia dei motoneuroni o Sclerosi laterale amiotrofica (conosciuta anche come "Morbo di Lou Gehrig" negli Stati Uniti) le cellule nervose che controllano i movimenti, presenti sia nel midollo spinale sia nel cervello, degenerano e muoiono. Di conseguenza i muscoli ai quali queste cellule nervose erano collegati si atrofizzano e non sono più funzionali. I pazienti perdono il loro tono muscolare e la capacità di muovere gli arti e le altre parti del corpo. Negli stadi più tardivi anche i muscoli del diaframma e del torace non sono più funzionali ed il paziente diventa incapace di respirare autonomamente.

Poiché in questa patologia sono colpite cellule nervose sia del midollo spinale che del cervello, la prospettiva di un trattamento efficace basato sulle cellule staminali sembra rappresentare una possibilità remota. Qualsiasi terapia trapiantologica dovrebbe infatti essere in grado di ripristinare le funzioni di entrambi i tipi di cellule nervose. Inoltre, come in qualsiasi altra malattia neurologica, le nuove cellule dovrebbero integrarsi effettivamente all'interno dei circuiti nervosi esistenti così da ripristinare una corretta funzionalità. Per tutte queste ragioni, gli scienziati sono concordi nell'asserire che è necessaria ancora una notevole mole di ricerca di base prima che si possano avviare sperimentazioni cliniche su pazienti affetti da sclerosi laterale amiotrofica.

I ricercatori sono convinti che un approccio più realistico possa invece essere quello di utilizzare le cellule staminali per alleviare la sintomatologia e per rallentare la progressione della malattia. Alcuni studi hanno dimostrato infatti che le cellule staminali iniettate nel midollo spinale di modelli animali di sclerosi laterale amiotrofica svolgono un'azione "protettiva" sulle cellule nervose malate, prevenendone la morte e migliorandone la funzionalità. Si pensa comunque che nei prossimi anni si raggiungerà una conoscenza sufficiente per sperimentare questi trattamenti nei pazienti. Tali trattamenti, inoltre, si potranno dimostrare più efficaci se effettuati in pazienti in cui la malattia è stata diagnosticata da poco tempo, e ad uno stadio in cui essi siano ancora in grado di muovere gli arti o comunque prima che si instauri una completa paralisi.

Link di possibile interesse
AISLA - Associazione Italiana Sclerosi Laterale Amiotrofica
The National Institute of Neurological Disorders and Stroke


Last updated: 
29 Apr 2008

Il Morbo di Alzheimer è una forma di demenza causata dalla morte di cellule neuronali in varie regioni del cervello.  E’ una patologia progressiva nel corso della quale i pazienti colpiti perdono gradualmente la memoria e le capacità cognitive, portando spesso a morte prematura.

Il danno presente nei cervelli di soggetti affetti da Morbo di Alzheimer è estremamente esteso, rendendo un approccio basato sulle cellule staminali alquanto problematico. La terapia basata sulle cellule staminali può infatti offrire il più alto potenziale di successo solo nel caso di malattie in cui la perdita, o la disfunzione, è ristretta ad uno specifico e ben conosciuto tipo di cellula. Nel caso del Morbo di Alzheimer si dovrebbero sostituire diversi gruppi di cellule del cervello. Inoltre, gli scienziati credono che i segnali necessari per ottenere una corretta integrazione funzionale delle cellule dopo il trapianto possano non essere più presenti in un cervello affetto da Morbo di Alzheimer.

Tuttavia, le cellule staminali potrebbero essere modificate geneticamente affinché producano e rilascino sostanze benefiche nel cervello di un paziente affetto da Morbo di Alzheimer, in modo da arrestare la morte cellulare e stimolare la corretta funzionalità delle cellule residue. Una recente sperimentazione clinica (in Fase I) ha dimostrato che un approccio di questo tipo può apportare dei benefici a pazienti affetti da Morbo di Alzheimer, rallentando la progressione della malattia.

Link di possibile interesse
Alzheimer's Society (UK)
Alzheimer Europe

Last updated: 
29 Apr 2008
Il sangue da cordone ombelicale contiene cellule staminali ematopoietiche (ematiche). Queste cellule sono in grado di generare le diverse tipologie di cellule del sangue (globuli rossi, globuli bianchi e piastrine). Le cellule staminali ematopoietiche si possono ritrovare anche nel sangue, ed il sangue da cordone ombelicale si è dimostrato una fonte alternativa molto buona di tali cellule staminali ematopoietiche in virtù dell’alto contenuto in questo tipo di cellule e dell’ottima accessibilità. Il sangue da cordone ombelicale è infatti da tempo utilizzato per il trattamento delle leucemie e di diverse malattie ematiche ed immunologiche, specialmente in pazienti in età pediatrica.

Nonostante numerosi studi volti a valutare l’efficacia di un trattamento con queste cellule in pazienti affetti da sclerosi multipla, le sperimentazioni cliniche effettuate finora non hanno raggiunto un grado sufficiente di sicurezza ed efficacia, ed i ricercatori concordano sulla necessità di risolvere alcuni problemi di base prima di procedere con questo tipo di terapia.

Ad esempio, per poter essere utili nel trattamento a lungo termine delle malattie neurologiche, le cellule staminali presenti nel sangue da cordone ombelicale dovrebbero produrre e sostituire efficientemente le cellule nervose che sono state perse nella malattia. Un primo passo consisterebbe nell’indurre in laboratorio le cellule staminali da cordone ombelicale a diventare cellule nervose funzionali, cosa che ad oggi non si è dimostrato ancora possibile.
Last updated: 
29 Apr 2008