I tipi di cellule staminali e i loro usi
Le cellule staminali rappresentano la riserva naturale di cellule presenti nel nostro corpo che sostituisconocellule specializzaei una volta o "consumate" o danneggiate. Ognuno di noi possiede cellule staminali attive nel proprio organismo. In questo momento, all'interno del nostro midollo osseo, le cellule staminali sono all'opera per produrre i 100000 milioni di nuove cellule del sangue di cui ciascuno di noi quotidianamente necessita!
Abbiamo infatti bisogno di produrre continuamente nuove cellule per garantire il corretto funzionamento del nostro organismo. Alcune cellule specializzate, quali le cellule del sangue o dei muscoli, non sono in grado di produrre copie di se stesse attraverso processi di divisione cellulare. Queste vengono quindi sostituite da popolazioni di cellule staminali.
Le cellule staminali possiedono la particolare caratteristica di produrre sia copie di loro stesse (auto rinnovamento) che precursori specializzati (differenziamento) ad ogni divisione cellulare.Grazie a questa loro caratteristica, le cellule staminali sono fondamentali per il mantenimento di tessuti quali il sangue, la pelle e l'intestino, che sono sottoposti ad un continuo turnover (sostituzione cellulare), così come dei muscoli, rimodellati in base alle necessità dell'organismo e spesso danneggiati durante l'esercizio fisico.
Le cellule staminali sono cellule non specializzate. Diversamente da un globulo rosso, capace di trasportare l'ossigeno attraverso il circolo sanguigno, o una cella dei muscoli, che coopera con le altre cellule per produrre i movimenti, una cellula staminale non possiede alcuna precisaspecializzazione fisiologica.
Le cellule staminali si possono dividere infinite volte per produrre cellule figlie che sono copie perfette della cellula madre. Tale processo è denominato "autorinnovamento" (o "self-renewal") e viene mantenuto per tutta la vita di un organismo. L'autorinnovamento è una caratteristica distintiva delle cellule staminali. Le cellule specializzate, infatti, come ad esempio quelle del sangue o dei muscoli, normalmente non si dividono, e quando vengono danneggiate gravemente, come nel corso di una malattia o di un trauma, non possono più rigenerarsi.
Le cellule staminali possono anche dividersi e produrre cellule più specializzate, attraverso un processo denominato "differenziamento". Le cellule staminali presenti nei vari tessuti ed nei diversi stadi di sviluppo dell'organismo, possiedono un diverso potenziale differenziativo sia in termini di varietà che di numero di cellule che possono originare. Secondo la visione classica, man mano che un organismo procede lungo i diversi stadi di sviluppo, il potenziale differenziativo di una cellula staminale viene progressivamente a restringersi.
Le cellule staminali possono essere utilizzate per studiare lo sviluppo dell'organism
Le cellule staminali possono fornire un importante aiuto per comprendere come un organismo complesso si sviluppa a partire dalla cellula uovo fecondata. Infatti, gli scienziati possono studiare in laboratorio i processi di divisione delle cellule staminali e la loro progressiva specializzazione fino a diventare pelle, osso, cervello ed altri tipi di cellule specializzate. Identificare i segnali e i processi che determinano se una cellula staminale sceglierà di dividersi o differenziare in un determinato tipo di cellula specializzata ci permetterá di capire a fondo i meccanismi che controllano il normale sviluppo dell'organismo.
Alcune delle più gravi condizioni patologiche, quali il cancro e le patologie neonatali, sono dovute ad anomalie nei processi di divisione cellulare e di differenziamento. Una conoscenza più profonda dei meccanismi genetici e molecolari di questi processi può fornire numerose informazioni su come queste patologie insorgano e suggerire anche nuove strategie terapeutiche. Questo é un obbiettivo importante per la ricerca sulle cellule staminali.
Le cellule staminali hanno la capacità di sostituire le cellule danneggiate e curare le malattie
Questa proprietà è già utilizzata da tempo per il trattamento delle ustioni gravi e per ricostruire un sistema sanguigno sano in pazienti affetti da leucemie ed altre tipologie di malattie del sangue.
Le cellule staminali possono essere la chiave per per, in futuro, poter sostituire le cellule morte nel corso di malattie devastanti, per le quali al momento non esistono cure efficaci. Attualmente, la donazione di organi e tessuti fornisce materiale sufficiente per effettuare trapianti soltanto in un numero limitato di pazienti. Le cellule staminali, se indirizzate in modo corretto ed efficiente a generare gli specifici tipi cellulari di interesse, potrebbero rappresentare una fonte inesauribile di cellule e tessuti per il trattamento patologie quali il Morbo di Parkinson, l'ischemia cerebrale, le disfunzioni cardiache ed il diabete. Questa prospettiva, seppure entusiasmante, necessita però di notevoli avanzamenti scientifici e tecnici raggiungibili solamente attraverso anni di intensa ricerca.
Le cellule staminali potrebbero essere utilizzate per studiare le malattie
Spesso è difficile ottenere le cellule danneggiate dalla malattia per poter studiarle in dettaglio.. Le cellule staminali prelevate dal paziente o con il "gene-malattia" introdotto mediante modificazione genetica, potrebbero offrire invece una valida alternativa a questo problema. Gli scienziati potrebbero infatti usare tali cellule staminali per ricreare in laboratorio modelli cellulari della patologia e per capire meglio le disfunzioni causate dalla malattia stessa.
Le cellule staminali potrebbero rappresentare un sistema per sperimentare nuovi farmaci
Nuovi farmaci potrebbero essere analizzati, per qualità e sicurezza, su popolazioni di cellule specializzate, ottenute in quantità elevate a partire da linee di cellule staminali. Si ridurrebbe così il ricorso alla sperimentazione animale. Altri tipi di cellule sono già in uso a tale scopo; ad esempio, alcune linee di cellule tumorali vengono utilizzate per identificare nuovi farmaci con attività anti-tumorale.