Sclerosi multipla: come possono aiutarci le cellule staminali?

Schede Sclerosi multipla

Più di 400000 persone in Europa sono affette  da Sclerosi Multipla (SM), una condizione patologica che può causare visione offuscata, affaticamento, dolore, intorpidimento, paralisi e problemi di linguaggio. E’ la malattia più diffusa che porta a disabilità nei giovani adulti, e, attualmente, non esiste cura. Comepuò  la ricerca sulle cellule staminali aiutare a sviluppare nuovi trattamenti?

La sclerosi multipla (SM) è una malattia autoimmune nella quale il sistema immunitario attacca e distrugge le guaine mieliniche. Quando le cellule nervose perdono la mielina, non riescono più a comunicare correttamente ed iniziano a morire, portando ai sintomi della SM.

Le cellule staminali del cervello tentano spontaneamente di riparare e sostituire la mielina man mano che viene danneggiata, ma il sistema immunitario di chi soffre di SM l’attacca di nuovo.

Al momento non sono disponibili trattamenti di sostituzione cellulare per la SM, ma la ricerca sta mostrando risultati promettenti usando cellule staminali per “resettare” il sistema immunitario del paziente.

I ricercatori sono interessati ad usare le cellule staminali per trovare modi per prevenire e/o riparare i danni alla mielina.

Alcuni studi stanno valutando l'uso della chemioterapia per distruggere il sistema immunitario, utilizzando poi le cellule staminali per costruirne uno nuovo che non attacchi la mielina. Questo processo ha dato risultati positivi nei trial clinici ed é ora disponibile come trattamento per pazienti affetti da MS recidivante-remittente che non rispondono ai migliori trattamenti capaci di modificare il decorso della malattia.

I ricercatori stanno esaminando trattamenti e farmaci che sfruttano e potenzialmente aumentano l’abilitá delle cellule staminali neurali di riparare naturalmente la mielina.

Un’altra strada percorsa è la messa a punto di trattamenti che utilizzano le cellule staminali per sostituire i nervi distrutti da varie malattie neurologiche, fra cui la SM.

Tutte le malattie autoimmuni sono difficili da curare perché il sistema immunitario attacca le cellule del suo stesso organismo. Bloccare completamente il sistema immunitario non è possibile poiché il paziente non sarebbe poi in grado di combattere le infezioni.

Un'altra difficoltà per lo sviluppo di trattamenti per la SM è data dal fatto che le cause per cui il sistema immunitario inizia ad attaccare la guaina mielinica sono molteplici e il fattore scatenante può essere completamente diverso fra un paziente e l'altro.

La scienza non è ancora arrivata a comprendere a fondo come vengano generate le guaine mieliniche dal sistema nervoso e ciò rende molto difficile sviluppare trattamenti in grado di consentirne la riparazione.

La sclerosi multipla (SM) è una malattia che colpisce le cellule nervose del cervello e del midollo spinale. In un corpo sano, queste cellule portano messaggi -tra il cervello e il resto del corpo- che permettono di muoverci, stare in equilibrio, vedere, ascoltare e sentire. Nella SM, il sistema immunitario del proprio corpo attacca le cellule nervose che, quindi, non sono più in grado di funzionare in modo adeguato.  

Cellula nervosa
Cellula nervosa sana: la cellula è avvolta da una guaina protettiva isolante chiamata mielina.

Ogni cellula nervosa è avvolta da una guaina protettiva chiamata mielina. Se la mielina è danneggiata, la cellula non è più in grado di portare i messaggi in modo corretto. Questo è ciò che accade nella SM. In base quali nervi vengono danneggiati, i pazienti possono soffrire di una serie di sintomi, che comunemente riguardano problemi di deambulazione , di percezione, disturbi sfinterici e affaticamento. Questi sintomi appaiono per un certo periodo di tempo (noto come ricaduta), per poi migliorare (remissione), spesso ritornando alla normalità, come se il corpo riparasse la mielina danneggiata. Tuttavia, le cellule nervose sono sostanzialmente danneggiate ed iniziano a degenerare fino a smettere di funzionare del tutto. Con il progredire della malattia, un maggior numero di cellule nervose viene colpito, causando un aumento della disabilità (MS progressiva).

Al momento non esistono cure per la sclerosi multipla, ma è possibile trattare i sintomi e ridurre il numero delle ricadute tramite l’uso di farmaci, l'esercizio fisico e la fisioterapia. Questi trattamenti mirano ad aiutare i pazienti nel fronteggiare i sintomi o impedendo il danneggiamento delle cellule nervose, ma non aiutano a riparare il danno una volta che si è verificato. I ricercatori sperano che le terapie a base di cellule staminali possano fornire nuovi approcci in grado sia di prevenire il danno che di ripararlo.

Le cellule staminali sono parte del fisiologico sistema di riparazione del corpo –che produce nuove cellule per sostituire quelle che vengono danneggiate o muoiono. Ci sono diversi tipi di cellule staminali e gli scienziati stanno esplorando vari modi in cui possono essere utilizzate al fine di sviluppare nuovi trattamenti per la sclerosi multipla:

  1. Prevenzione del danno: E’ possibile utilizzare alcuni tipi di cellule staminali per 'resettare' il sistema immunitario (fenomeno noto come immunomodulazione). L'obiettivo è quello di impedire che il sistema immunitario attacchi le cellule nervose o ridurre le dimensioni del danno.
  2. Riparare il danno: le cellule staminali possono essere in grado di aiutare a riparare la guaina mielinica danneggiata, 'rimielinizzando' i nervi e permettendo di ripristinarne il corretto funzionamento. Questo potrebbe impedire la degenerazione dei nervi. In un futuro che, al momento, è ancora distante, i ricercatori sperano che le cellule staminali possano essere utilizzate per far ricrescere i nervi che sono stati persi. Tuttavia, questo obiettivo è molto più complicato.
  3. Sviluppare nuovi rimedi: le cellule staminali possono essere utilizzate per coltivare cellule nervose in laboratorio. Queste cellule possono essere usate per studiare la fisiopatologia della SM e per testare nuovi potenziali farmaci.

I vari approcci offrono diversi vantaggi e può essere utile per il trattamento della diversi tipi o fasi di SM.

Cellule staminali ematopoietiche 
Le cellule staminali ematopoietiche si trovano nel midollo osseo. Possono dare origine a tipi di cellule presenti nel sangue, incluse alcune celle che appartengono al sistema immunitario e sono coinvolte nella causa del danno nella SM. I pazienti affetti da SM ricevano un trapianto delle loro stesse cellule staminali del sangue, nel tentativo di 'resettare' il sistema immunitario. Le cellule immunitarie del paziente vengono prima uccise con la chemioterapia, un trattamento con farmaci potenti. Le cellule staminali ematopoietiche prelevate in precedenza dal midollo osseo del paziente sono poi iniettate nel flusso sanguigno con lo scopo di generare nuove cellule immunitarie che non attacchino le cellule nervose del corpo. Questo metodo ha mostrato benefici pazienti affetti da MS recidivante-remittente, ma non in pazienti con MS progressiva, poiché si tratta di una procedura rischiosa che sopprime il sistema immunitario e che quindi rende il paziente piú suscettibile alla infezione, con un tasso di mortalità dell’1-2%. Al momento, quindi, viene usato solamente per pazienti con forme di sclerosi multipla altamente attive, che non rispondono alle migliori terapiefarmacologiche disponibili.

Cellule staminali mesenchimali 
Anche le cellule staminali mesenchimali (CSM) sono presenti nel midollo spinale. Fisiologicamente formano le cellule delle ossa, della cartilagine e le cellule adipose. Alcuni ricercatori stanno studiando se le CSM possono aiutare il sistema immunitario ‘ri-allenandolo’ affinché non attacchi le cellule nervose, o riesca a produrre sostanze fondamentali per aiutare la riparazione della mielina. Esperimenti su animali hanno portato ad alcuni risultati promettenti e i primi trials clinici sui pazienti sono tuttora in corso per vedere se questi risultati possono essere replicati anche nell’uomo.

Mouse neural stem cells
Cellule staminali neurali di topo

Il cervello contiene cellule staminali chiamate cellule staminali neurali. Nei roditoni, é stato di recente dimostrato che un’aggiunta di cellule staminali neurali ha un’azione simile a quelle delle cellule staminali  mesenchimali nel produrre sostanze chimiche utili ad aiutare la riparazione del cervello.  Ciononostante, le cellule staminali neurali del cervello stesso cercano di riparare la mielina dopo il danno, ma si tratta di un processo che è inefficace e non sufficiente a riparare tutti i danni causati dalla SM nel corso del tempo. I ricercatori sperano quindi di trovare il modo di indurre queste cellule giá presenti nel cervello ad un migliore lavoro di riparazione, o aggiungere nuove cellule per migliorare la riparazione. Migliorare la riparazione della guaina mielinica, infatti, consentirebbe alle cellule nervose di ricominciare ad inviare messaggi e ridurrebbe la degenerazione dei nervi.

La ricerca attuale si concentra sulla comprensione di come le cellule staminali neurali riescano a sostenere i processi riparativi, e sull’individuazione di sostanze capaci di aumentare il processo riparativo sfruttando le cellule già presenti nel cervello del paziente.

A lungo termine, si potrebbe pensare di trapiantare nuove cellule staminali neurali, cellule nervose o cellule in grado di formare la mielina nel cervello, ma si tratterebbe di un processo molto più complesso, visto che le nuove cellule dovrebbero prima di essere coltivate in laboratorio, per esempio da cellule staminali embrionali o staminali pluripotenti indotte, come descritto di seguito.

Le  cellule staminali embrionali e le cellule staminali pluripotenti indotte sono in grado di produrre ogni tipo di cellula presente nel corpo umano. I ricercatori hanno sviluppato modi per controllare queste cellule staminali per produrre in laboratorio cellule nervose umane e la mielina. Queste cellule nervose coltivate in laboratorio non soddisfano ancora i severi standard di sicurezza e purezza necessarie per il trapianto nei pazienti, ma stanno offrendo ai ricercatori una preziosa occasione per studiare i problemi che si verificano nella SM. Possono anche essere usate per testare gli effetti dei potenziali nuovi farmaci. Effettuare studi sulle cellule può aiutare a velocizzare il progresso dello sviluppo dei farmaci dal momento che informazioni importanti possono essere ottenute nelle fasi iniziali di uno studio usando le cellule, prima di passare alla ricerca su animali.

Alcuni pazienti affetti da pazienti affetti da MS recidivante-remittente e da un tipo aggressivo che non risponde ai migliori farmaci disponibili, possono essere trattati con chemoterapici e con trapianto di cellule staminali del sangue. Al momento questi trattamenti sono limitati poiché i rischi superano i benefici per la maggior parte dei pazienti. Diversi altri tipi di cellule sono in fase di studio per il loro potenziale utilizzo in futuri trattamenti per altri pazienti affetti da MS: le staminali possono essere in grado riparare la mielina delle cellule nervose, o forse, nel lungo termine, possono anche essere utilizzate per far crescere completamente nuove cellule nervose. Difficilmente le cellule staminali cureranno la sclerosi multipla, ma in futuro potrebbero essere capaci di rallentare, fermare o addirittura invertire il progresso della malattia. Tuttavia, la ricerca deve proseguire, ed è più che mai necessaria per stabilire se i diversi tipi di cellule staminali sono in grado di fornire trattamenti sicuri ed efficaci per la SM, e come queste cellule dovrebbero essere utilizzate.

Questa scheda è stata creata da Claire Keith.

Revisione nel 2012 di  Anna Williams e Gianvito Martino.

Revisionato e aggiornato nel 2015 e 2018 da Anna Williams.

Tradotta in Italiano da Stefano Sandrone e Anna Albiero.

L’immagine principale delle cellule staminali neurali murine è di Gianvito Martino. Le altre immagini delle cellule sono opera di Anna Williams.