Sono Elena Cattaneo, sono docente all'Università di Milano e questa diapositiva, oltre a mostrare a sinistra la mia università, mostra a destra il laboratorio di ricerca, dentro il quale siamo circa 25 e noi studiamo una malattia del cervello. la malattia di Huntington di cui non vi parlerò oggi. Lì dentro cerchiamo di capire perché si sviluppa la malattia e quali strategie possiamo produrre per tentare di contrastarla.
Oggi è il 9 gennaio 2024, ho sbagliato la data, non 2023. L'idea di questa ora che è... Passeremo insieme a parlare con voi di staminali, staminali dal punto di vista più che altro biomedico, quindi lo vedete dal titolo, staminali per la terapia cellulare, che significa capirne la fisiologia per poi poterle applicare per curare le patologie. Questa è una delle conferenze che l'Accademia dei Lincei dedica alle scuole.
Credo che sia un'iniziativa bellissima, stupenda e la vostra partecipazione, credo, renda ben conto dello spirito e della voglia, anche che sia, di creare ponti tra i diversi livelli della formazione, tutti importanti, tutti indispensabili. che mirano a creare le basi culturali professionali per cercare di contribuire al nostro paese e magari anche ad una miglior cittadinanza e democrazia. Io partirei adesso con la presentazione, vediamo se tutto torna, sì ok.
Staminali per la terapia cellulare, ho fatto una breve agenda di come tratteremo questo argomento, quindi vedete, staminali concetti in breve, magari molti di voi saranno già ben informati sulle loro caratteristiche, ma insomma proviamo a riassumerle, soprattutto dal punto di vista di un loro eventuale impiego terapeutico. Vedete, il secondo punto è, certo ci occuperemo di medicina rigenerativa, quindi di come e se queste staminali possono essere impiegate per riparare tessuti, organi e quindi contrastare malattie. Vi farò infatti alcuni esempi, questi sono alcuni esempi che troviamo nella letteratura, stiamo parlando di un campo che è veramente alla frontiera della biologia e diciamo che per alcuni esempi...
vi potrò citare veri trattamenti, cioè impieghi di staminali che oggi possiamo dire essere terapeutici. Ma il grande fronte è quello che sta dietro, quindi quali sono i settori, quali sono gli ambiti per i quali le staminali possono essere una possibilità e vi vorrei citare e vi vorrei condurre passo dopo passo attraverso la storia del possibile impiego delle staminali per una malattia neurodegenerativa, il Parkinson, perché c'è una storia straordinaria e anche passando attraverso questi vari momenti della ricerca e della sua applicazione clinica, forse attraverso questo esercizio ci renderemo ancora più conto di quali sono le difficoltà, quali le sfide. quali le complessità da vincere per arrivare a dire c'è una cura a base di staminali per questa o quest'altra malattia. Quindi questo è il percorso che ho immaginato con voi oggi.
E quindi staminali, concetti in breve, comincerei proprio in modo molto semplice, definizione. Le staminali sono... quelle cellule che presentano due caratteristiche, cioè la capacità di autorinnovarsi, lo vedete qui in diapositiva, avete quella cellula, potete immaginarla quasi tonda, indifferenziata, che si autorinnova.
Cos'è l'autorinnovamento? Lo vedete, è una divisione. Senza cambiamento, cioè vuol dire che le cellule figlie avranno, figlie della staminale madre, saranno a loro volta staminali perché esprimeranno esattamente le stesse caratteristiche della cellula madre.
Questo è l'autorinnovamento di visione senza cambiamento. Ma la seconda caratteristica delle staminali, cioè possono... solamente essere cellule che si autorinnovano perché altrimenti il rischio è di generare un tumore. Queste cellule devono anche essere in grado a un certo punto di questo autorinnovamento, cioè laddove c'è necessità nel tessuto che deve quindi sostituire le cellule ormai invecchiate con nuove cellule, ecco che usa il bacino di staminali che quel tessuto ha in corpo quindi una cellula che si autorinnovi che però un certo punto dicevo in funzione della necessità fisiologica dei nostri tessuti questa cellula una parte di quelle cellule smetteranno di dividersi generando cellule figlie uguali alle cellule madri ma produrranno cellule specializzate differenziate quindi ecco che questa doppia Caratteristica l'autorinnovamento insieme alla capacità, alla potenzialità differenziativa che non deve essere persa, qualifica le cellule che esprimono entrambe le caratteristiche come staminali.
Vedete, potenzialità differenziativa è la capacità di produrre derivati cellulari specializzati, quindi autorinnovamento sì, ma anche capacità di produrre derivati cellulari specializzati. di uscire dal ciclo cellulare e diventare una cellula posmitotica differenziata, vuol dire per esempio una cellula del cuore, piuttosto che del muscolo, piuttosto che della pelle o di altri tessuti. E dove sono queste cellule di cui stiamo narrando queste due caratteristiche, autorinnovamento e potenzialità differenziative? Queste cellule staminali popolano i nostri tessuti, anche oggi, qui in questo momento io non potrei parlare e voi non potreste collegarvi se i vostri tessuti non stessero agendo nel modo migliore, a partire per esempio dal sistema ematopoietico, quindi il vostro sistema ematopoietico, il mio sistema ematopoietico, quindi le mie cellule del sangue popolano il mio...
organismo oggi e mi permettono di respirare, di parlare, perché questo tessuto contiene la sua fonte di cellule staminali adulte che sono quindi costantemente, anche in questo momento mentre vi parlo, stanno dividendosi. quindi autorinnovamento, e stanno rimpiazzando laddove c'è necessità i vari miei linfociti, piuttosto che altre cellule che durante la giornata si consumano. Se pensiamo solo a questo tessuto ematopoietico, è composto da miliardi di cellule, quindi giornalmente queste cellule fanno il loro lavoro, poi decadono un po', invecchiano, quindi ecco che c'è questa popolazione. un'importantissima di staminali che genera le nuove cellule del tessuto ematopoietico.
Quindi queste cellule staminali capaci di autorinnovarsi e di differenziare stanno nei vari tessuti dell'organismo adulto, risiedono nei tessuti somatici specializzati, un esempio è quello del sangue, ma pensate anche alla pelle. Noi la rinnoviamo ogni 30 giorni. Anche in questo momento noi stiamo perdendo cellule dell'epidermide.
E com'è che non perdiamo la pelle, ma siamo costantemente ricoperti di questo preziosissimo tessuto? Perché anche nella pelle c'è la sua staminalia. Abbiamo le staminali della pelle che costantemente rigenerano la pelle.
Quindi queste si chiamano staminali adulte. Vedete, sono multipotenti. Cosa vuol dire questa parola multipotenti? Vuol dire che hanno quella potenzialità differenziativa di cui vi parlavo prima.
E se pensate al sistema ematopoietico, la cellula staminale adulta del sistema ematopoietico, che tra l'altro sta nel midollo delle nostre... ossa, quella cellula staminale ematopoietica è multipotente perché deve generare gli otto tipi specializzati che compongono il nostro sangue. E così la cellula staminale dell'epidermide deve generare quei tre o quattro tipi di cellule specializzate che compongono il derma, l'epidermice, quindi multipotenti vuol dire che hanno la potenzialità differenziativa multipla, cioè molteplice, cioè sono in grado di generare più cellule specializzate, però attenzione, sono tutte cellule specializzate del tessuto in cui risiedono le cellule staminali adulte di cui parliamo.
Ecco quindi che vi ho detto le cellule staminali del sistema ematopoietico. generano sangue, le cellule staminali della pelle generano pelle, quindi è una multipotenza, non è una totipotenza, non possono fare tutto, quindi le cellule staminali dei distretti, dei tessuti nostri maturi generano solamente i derivati specializzati dei tessuti in cui risiedono, sarebbe un dramma. se cellule della pelle facessero sangue, se cellule del sangue facessero pelle.
Quindi c'è una potenza di generare diverse tipologie, ma non è una totipotenza, non è una pluripotenza, perché infatti c'è un altro caso, ecco, queste sono le cellule di cui vi ho parlato, sono staminali adulti, nel sangue, nella pelle, nel muscolo, c'è un po'di dibattito sul fatto che esista una... Se esistono staminali, staminali del cuore, queste sono adulte. Perché esiste invece, scusate ho dimenticato, non avendo qui la mia lista di diapositive davanti, questo era il caso della staminale ematopoietica, però vi ho già detto tutto.
Queste sono adulte perché stanno nei nostri distretti e sono multipotenti. Esiste un altro caso di staminale che immagino conosciate, si chiama cellula, staminale embrionale e vedete che qui subito vi ho riportato che invece queste sono pluripotenti. Allora innanzitutto dove sono queste staminali embrionali? Non le abbiamo in corpo, lo vedete che infatti qui nella diapositiva fa vedere che le staminali embrionali stanno nella blastocisti, sono quel mucchietto di cellule che vedete lì all'apice.
in un angolo, in un punto di questa blastocisti, la blastocisti altro non è che il prodotto della fecondazione tra cellula uovo e spermatozoo, passa attraverso la morula e poi si forma questa blastocisti più piccola di un millimetro che se è impiantata nell'utero ovviamente darà origine in molti casi a un feto o a una gravidanza, ebbene le cellule staminali embrionali umane si ottengono dalle blastocisti umane sovrannumerarie, distruggendo la blastocisti si possono isolare questo mucchietto di cellule staminali embrionali, guardate che queste cellule nella blastocisti sono circa 40 e sono una popolazione transitoria, quindi dobbiamo per forza ricorrere alla blastocisti per isolarle. Sono state isolate per la prima volta nel 1998, sono state messe in cultura in quell'anno e da allora noi abbiamo linee cellulari stabilizzate di queste staminali embrionali che possiamo condividere con altri laboratori, crescere a Milano come a Tokyo o a Parigi dalla stessa cellula. Quindi pensate da quel mucchietto di 40 cellule. possiamo propagarle per ottenerne miliardi, quindi anche loro hanno questa caratteristica di essere in grado di autorinnovarsi, lo vediamo nei piattini di laboratorio, da 40 sono diventate miliardi al punto che le condividiamo tra i vari laboratori, quindi non solo sono in grado di autorinnovarsi, ma vi ricordate, devono anche essere capaci di differenziarsi, è la caratteristica. delle staminali embrionali è che la loro potenzialità differenziativa è elevatissima, infatti noi parliamo di pluripotenza.
Pluripotenza è più di multipotenza, pluri vuol dire che si è in grado di generare Tantissime cellule, e anzi queste cellule embrionali, staminali, sono in grado di generare tutte, ma proprio tutte, le tipologie cellulari che compongono il nostro organismo. Sono circa 250 tipologie e questo è intrinseco nella loro natura, perché queste cellule per forza nella loro vita avrebbero dovuto generare da queste cellule, si sarebbero dovute generare per progressivi passaggi di restringimento delle loro potenzialità differenziative, avrebbero dovuto generare ovviamente tutte le tipologie di cellule che compongono il feto e quindi il nostro organismo. Quindi penso che da qui sia chiaro l'interesse. e il desiderio della ricerca e dei ricercatori di lavorare con queste cellule, perché al di là delle loro eventuali capacità, potenzialità terapeutiche, pensate un po', ma insomma, lì dentro, in queste cellule, queste cellule contengono tutti i segreti che le portano a generare i nostri tessuti, e tra l'altro, è una domanda affascinante, ma come fa una cellula?
a generare quali sono i segreti che portano quella cellula o i derivati di quelle cellule a generare muscolo, piuttosto che cuore, piuttosto che epidermide, piuttosto che sistema ematopoietico, è tutto dentro lì. Quindi è un po'come uno scrigno d'oro che vorremmo aprire per capire i segreti del differenziamento e poi magari specializzato dei nostri tessuti e poi magari appunto da queste ricavarne informazioni. per arrivare a una cura. C'è una terza staminale che vale la pena di citare, e immagino che lo sappiate, da circa 20 anni è possibile, sappiamo che è possibile, riprogrammare una cellula della nostra pelle oggi, immaginate dalle vostre mani, di fare una piccolissima biopsia, ricavare i cheratinociti o... oppure altre cellule dell'epidermide, sono cellule specializzate, giusto?
Noi abbiamo sempre pensato che il DNA delle cellule specializzate fosse un po'chiuso, cioè certo quel DNA lì deve istruire quelle cellule a fare collagene, a fare tutte quelle operazioni che fanno sì che quelle cellule garantiscano la funzionalità della nostra pelle. Quindi un DNA un po'ristretto. nelle sue funzioni e così quelle cellule sono cellule della pelle. Ebbene si è scoperto che in realtà è possibile introducendo alcune molecole in queste cellule già specializzate, è possibile riprogrammarle indietro nello sviluppo fino allo stadio simil embrionale, quindi immaginate voi dalla vostra pelle oggi potreste ricavare cellule embrionali o simil embrionali pluripotenti dalle quali magari, se è vero che queste cellule embrionali della blastocisti producono neuroni, cuore, cellule del cuore o cellule del muscolo, dalle vostre cellule riprogrammate a simile embrionali potete immaginare che potreste ricavare nuovi neuroni. quindi fare neuroni riprogrammando le cellule nostre di oggi, ottenendo cellule che quindi hanno il nostro stesso DNA e quindi immaginiamo che siano perfettamente compatibili, quindi non ci sarà nessun rigetto perché contengono il nostro DNA.
Insomma queste sono le tre staminali di cui parleremo oggi, quindi abbiamo capito adulte nei nostri... tessuti e ogni tessuto ha la sua staminale adulta, non c'è promiscuità, non ci può essere, staminale adulta che durante il nostro sviluppo si era progressivamente ristretta nelle sue potenzialità differenziative così che insomma ciascuno fa il compito che gli è stato assegnato durante lo sviluppo. I nostri tessuti si rigenerano grazie a questa a questa fonte di staminali adulte che ci portiamo in corpo.
Vi ricordo, vi dicevo, c'è una rigenerazione continua di tanti nostri tessuti, vi ho fatto il caso della pelle, vi ho fatto il caso del sangue, immaginate che forse l'unico tessuto che non si rigenera ed è un bene, perché vorrebbe dire cambiare tante cose, è il cervello, dove le staminali non ci sono, o anzi sì ci sono, ma in una piccola regione, non molto attenta. bioattive, eccetera. Queste le adulte, poi vi ho detto le embrionali, quindi anche la fatica di isolarle e di stabilizzarle in vitro. Queste sono linee cellulari che hanno un nome e un cognome e che condividiamo nell'ambito di progetti di ricerca. La differenza tra le due sono che una è multipotente, l'altra è pluripotente, l'embrionale.
E poi per terzo vi ho detto queste simili embrionale che chiamiamo cellule. Pluripotenti perché sono pluripotenti come le embrionali, indotte perché sono state indotte a essere embrionali attraverso la riprogrammazione di nostre cellule adulte indietro nel tempo. Cosa ci facciamo con queste diverse tipologie di cellule?
Poi vedremo che alcune possono essere più adatte per alcuni impieghi, per alcune malattie rispetto a queste. rispetto ad altre. Che cosa ci possiamo fare?
Beh, insomma, l'idea di avere una fonte perenne di cellule che si autorinnovano e che poi noi possiamo specializzare in laboratorio per far trapianti, insomma, come vogliamo, è assolutamente affascinante. quello di cui stiamo parlando, una fonte perenne, autorinnovabile, di cellule che possiamo specializzare. Dobbiamo capire come specializzarle.
Ma cosa ci facciamo? Beh, ovviamente, certo, il trapianto, usarle per trapiantarle, per riparare tessuti danneggiati, l'esempio della medicina rigenerativa di cui parliamo oggi. Ma non dovete pensare che sia limitato a qui.
A questo l'impiego delle staminali, perché in realtà noi che continuiamo a dire e ne siamo convintissimi che prima di curare bisogna capire, certo devi capire la malattia ad esempio, potremmo usare le staminali per studiare, lo vedete lì all'inizio a sinistra, i meccanismi, io credo non vediate il mio cursore e non ho capito come fare ma non penso ci sia modo, lo vedete lì a sinistra. Possiamo usare le staminali per capire meccanismi di malattia? Certo, immaginate di mettere nelle staminali desiderate il gene responsabile della malattia di Huntington. Possiamo farlo? Anzi, immaginate di avere malati di Huntington e immaginate di sviluppare uno studio per cui prendete un pezzettino della loro pelle, riprogrammate le loro cellule indietro assimile, embrionale, ma la loro pelle avrà nel DNA di quelle cellule, ci sarà il gene responsabile della malattia in ciascun malato e potremmo riprogrammare quelle cellule e avere un equivalente semplificato.
della patologia di quella specifica persona in laboratorio, in un piattino di cultura, perché potremmo studiare la malattia del paziente, le caratteristiche, perché portiamo in cultura il DNA e le cellule del paziente, addirittura le portiamo riprogrammandole, quindi potendo generare da quelle cellule neuroni. Noi non potremmo mai studiare i neuroni del paziente in vivo, però questo potrebbe essere. un esempio di come ci si potrebbe avvicinare a quello studio. Oppure potremmo usare le staminali per studiare la tossicità di farmaci o possiamo usare le staminali per capire come si sviluppa il cuore.
Se dalle staminali embrionali, se è vero che quelle sono pluripotenti e possiamo ottenere cardiomiociti da quelle cellule, beh... Possiamo studiare come si formano i cardiomiociti e magari da questi studi ricavare una molecola, che ne so, rigeneratrice del cuore che poi posso somministrare come farmaco al paziente, quindi ecco studio di farmaci ma anche studio di malattie infettive, le staminali sono state utilizzate anche per studiare il covid e le porte di accesso del covid, di questo virus alle nostre varie cellule. Quindi nell'ambito della medicina rigenerativa adesso vi farò vedere alcuni esempi, ma si potete immaginare.
un impiego di queste staminali per trattare il diabete o le malattie della pelle o del sangue, eccetera. E cosa vuol dire medicina rigenerativa? Quindi davvero concetti in breve. Il concetto è semplicissimo e forse anche questa semplificazione in diverse occasioni è stata fonte ed è fonte di errate percezioni circa la strategia al paziente.
L'idea, se ne sente anche parlare, l'idea è che ci sia un tessuto, questo immaginate sia un tessuto, ognuno di questi esagoni è una cellula, in verde è il nucleo di quella cellula, e immaginate che muoiano, adesso non mi è andata l'animazione, ma immaginate che muoiano tre di quelle cellule e immaginate di poter disporre in laboratorio, di essere stati in grado di sviluppare in laboratorio cellule analoghe a quelle degenerate qui indicate in blu, che potete quindi trapiantare, quindi vedete questa composizione a esagoni si è perfettamente ricostituita. Il concetto è veramente semplice, si rompe un pezzo e tu hai il pezzo sostitutivo e ripari il tessuto. In realtà ovviamente la situazione è molto più complessa, anche se il concetto di base è vero, quindi la sostituzione di cellule degenerate con nuove cellule, che però devono essere il più possibili simili. a quelle che devono essere sostituite e poi bisogna anche scegliere bene quale deve essere la fonte di quelle cellule, quindi a quale staminale mi rivolgo per ottenere le cellule specializzate desiderate da trapiantare, staminali adulte o staminali embrionali e vedrete che in funzione dei casi ci si orienta a un'altra.
Ma forse... Anche immaginando di avere la migliore staminale del mondo, che siamo in grado di istruire, questa parola la sentirete, penso vi è molto cara, anche qualora disponessimo della miglior staminale del mondo e anche riuscendo a istruirle affinché diventino le cellule specializzate dei desideri, quelle che poi vogliamo trapiantare per offrire una terapia, una cura ai pazienti, attenzione che anche qualora disponessimo della cellula ideale, la difficoltà maggiore, ed è quella contro la quale ci scontriamo adesso in tante sperimentazioni, è che questa cellula che noi andiamo a trapiantare diversamente dal disegnino che vi ho fatto vedere prima, insomma si deve inserire in un tessuto adulto, complessità dei nostri tessuti dove le cellule non sono un monostrato che sta per conto proprio ma sono il tessuto è tridimensionale e le connessioni tra le cellule ma pensate al cuore che si deve contrarre e quindi se c'è un infarto muoiono i cardiomiociti supponiamo di riuscire a fare i migliori cardiociti del mondo in laboratorio partendo dalla staminale ok ma poi quel trapianto di cardiomiociti, ma come riuscirà a inserirsi? Certo, li trapiantiamo nei punti del cuore, ma poi la sincronia del battito, i sincizzi tra le cellule, pensate al sistema nervoso, pensate a una malattia neurodegenerativa, quella di cui tratterò poi, in cui muoiono neuroni, supponiamo di... Ottenere i neuroni giusti, supponiamo di riuscire a trapiantarli nel punto giusto, ma le connessioni cerebrali nel nostro cervello?
si sviluppano negli anni dell'embriogenesi, dei primi anni di vita post-fetale, continuano fino a 10 anni, 12 anni, il rafforzamento dei contatti sinaptici, ma anche la pelle, immaginate la pelle che si ustiona, certo immaginate di riuscire a produrre in laboratorio esattamente quelle cellule, ma come si fa a riparare questi tessuti? E poi tenendo conto anche che non solo andiamo a inserire nuove cellule in un tessuto che è già adulto, ma quel tessuto è pure malato magari, quindi c'è stato un infarto, c'è una malattia neurodegenerativa, queste nuove cellule non solo devono rimpiazzare strutturalmente ciò che non c'è più, ma devono ripristinare le funzioni compromesse. E poi... Se immaginiamo di trattare un paziente, un soggetto adulto, non stiamo parlando di un pugno di cellule, ma stiamo parlando di ripristinare tessuti che hanno anche una certa dimensione, quindi ecco che la produzione delle nuove cellule deve essere scalabile, quindi producibile, essere prodotta in grandi quantità, non solo, ma questa produzione deve anche rispecchiare e rispettare.
Grazie. Le regole che ci vengono date dalle agenzie regolatorie, che sono regole che chiedono che quella produzione di cellule aderisca alle good manufacture practice, che sono quelle pratiche di buona produzione adottate per i farmaci, ma i farmaci sono entità chimiche e produrne... Produrre farmaci e lotti di farmaco, quindi un composto chimico in cui tutte le molecole siano uguali l'una all'altra, non voglio dire che è semplice, ma si fa normalmente.
Le produzioni, ogni farmaco ha quella garanzia di avere strutturalmente la stessa composizione chimica. Ma le cellule sono entità biologiche, quindi pensate anche quando queste regole... Questa nuova regolamentazione è entrata in vigore una quindicina di anni fa, pensate anche tutti quelli che erano già avviati verso le terapie cellulare che hanno dovuto verificare al meglio delle possibilità che ci fosse un'adesione a quelle regole di buona produzione tipica appunto della produzione dei farmaci e quindi è stata... un'enorme difficoltà, ma ovviamente è una regolamentazione che mira a dare le migliori garanzie al paziente, perché in medicina ovviamente la prima condizione da rispettare è di non far danno al paziente e quindi si voleva fare in modo che anche le cellule, anche questa nuova terapia a base di cellule, aderisse il più possibile a questo tipo di regolamentazione. Facciamo alcuni esempi, abbiamo capito staminali, abbiamo capito che dobbiamo riparare tessuti, che i tessuti sono diversi, che le malattie sono diverse, che i malati sono diversi.
E quindi è un po'una scalata dell'Everest arrivare a garantire terapie a base di queste straordinarie entità biologiche che sono le cellule, che possiamo governare sì. ma insomma sono entità vive, viventi, e insomma c'è molto da fare, ma molto anche è stato fatto. E questo ho alcuni esempi, poi ho la storia e vorrei focalizzarmi dopo sulla storia, però forse accennando alcuni esempi possiamo avvicinarci alla storia con un po'più di dimestichezza.
Scusate l'inglese, ma questo è un esempio di... Terapia, vedete, cellulare e genetica per la pelle. Vi dico tra un attimo perché ho messo anche la parola genetica.
Immaginate la nostra pelle, la vedete lì, questa è la nostra pelle, è complessa anche la pelle, ogni nostro tessuto è complesso, è pluristatificato, ogni strato, ogni tipologia cellulare ha funzioni. specifiche e questo è il caso, lo vedete nel lato sinistro di questa immagine dove dice base al lamina, questo è il caso di una malattia della pelle. è una malattia genetica in cui c'è una mutazione in un gene, in quel gene specifico è la laminina, vedete infatti lì in giallo ve l'ho sottolineato, in questa malattia c'è una mutazione nel gene della laminina e questo è un gene così come il collagene, così come altri geni che sono importanti.
per la funzione delle cellule della nostra pelle, quando questo gene è mutato, ecco che alcune cellule della nostra pelle funzionano male e creano, vedete qui a livello della basal lamina, si perde pelle, si scolla la pelle, quindi gli strati della nostra pelle si distaccano. Si formano queste che vengono dette blistering, vuol dire delle vesciche che poi si aprono, che poi sanguinano. Questa malattia genetica si chiama epidermolisi bullosa, la vedete qui, e quindi è una malattia causata da una mutazione nel gene della laminina oppure ci può essere anche una epidermolisi, bel termine.
lo capite, significa l'isi dell'epidermide, proprio perché si perde, è come se si verificasse un'ustione della pelle, ma qui è genetica, c'è proprio questa mutazione. Ed è un problema, ci sono pazienti che hanno come conseguenza di questa mutazione nel gene della laminina, hanno delle lacerazioni della pelle, Tante volte la lacerazione è circoscritta magari a un braccio o all'altro, oppure solo alle gambe, oppure sul dorso della pelle. Questi pazienti richiedono ovviamente costante medicazioni, hanno problemi anche ovviamente di infezione di queste lacerazioni, ma l'epidermolisi bullosa a volte si manifesta anche come una lacerazione totale o quasi totale della pelle, quindi ci sono casi davvero drammatici.
In questa diapositiva si vede, questo non è un caso drammatico, ma già questo è un dramma, perché questo è un giovane che ha queste lacerazioni. E cosa si può fare? Insomma, i ricercatori nel mondo, e ne abbiamo alcuni straordinari in Italia, che ci terò dopo, hanno capito come isolare dalla pelle le staminali della pelle.
E devo dire che si sono fatti decenni di esperienza lavorando anche sulle ustioni della pelle. Le ustioni è un po'la stessa cosa, è vero, lì non c'è una mutazione genetica, ma nell'ustione si perde pelle e basta, c'è il tessuto sottostante quindi esposto. Che cosa puoi fare?
L'unica è sperare di fare un trapianto di pelle, ma da dove prendi la pelle? Ecco che in caso di ustione, tranne nel caso in cui l'ustione è totale, si può identificare un lembo di pelle intatto dal soggetto, ricavare, estrarre le staminali della pelle, portarle in laboratorio, cominciare ad amplificarle, creare miliardi di queste cellule staminali. che però sono, lo sapete, multipotenti, quindi ecco che possono essere istruite a differenziare a pelle e questa cosa i nostri ricercatori l'hanno imparata piuttosto bene, non solo, hanno imparato anche, lo vedete qui nella diapositiva, a inserire nella staminale della pelle, che possono propagare appunto in modo illimitato, sono stati in grado, sono in grado di inserire anche Vedete, vi ho scritto genesano.
Genesano di cosa? Beh, ad esempio il genesano della laminina. Certo, perché se io dal paziente con epidermolisi bullosa, sono tornata al caso dell'epidermolisi bullosa, questo paziente, supponiamo di identificare un lembo, pezzettino di pelle, perché questo paziente ha ustioni magari ovunque, ma tante volte non è ovunque, per questo vi dicevo, è possibile anche in questo caso.
Isolare un lembo della sua pelle, anche in questo caso andare in laboratorio, estrarre le staminali, propagarle e fare poi dei foglietti di pelle magari di dimensione di 10 cm x 10 cm che poi posso... utilizzare proprio come per rattoppare la pelle del paziente, ma attenzione, qual è il vantaggio? Il vantaggio è che in quei foglietti, attenzione, conterranno sì le cellule specializzate della pelle, ma contengono anche le staminali della pelle, infatti qui è la forza di questo trattamento, perché nella propagazione in laboratorio e nella creazione di questi foglietti di epidermide, si fa in modo che siano contenuti anche le staminali della pelle, che le vedete qui in questi dischetti, quando dice oloclone, ecco, gli olocloni sono le staminali che poi saranno dentro nei foglietti di pelle, ma attenzione, se faccio solamente questo tipo di trattamento, dopo un po'quella pelle si staccherà, quella nuova, perché questi olocloni, se anche ho dentro staminali, ma hanno il gene mutato.
Ecco, invece che se inserisco, prima di fare il trapianto, mentre sto propagando queste staminali della pelle da questo soggetto, da questa persona con epidermolisi bullosa, se inserisco una copia sana del gene laminina, Ecco che sarò in grado di vicariare il gene mutato con il gene sano e quindi non solo farò una terapia cellulare, riuscirò quindi a ottenere questi foglietti di cellule di epidermide, e non solo in quelle epidermide ci sono le staminali dello stesso paziente che costantemente faranno il loro lavoro, ma quelle staminali sono curate. hanno dentro il gene laminina e quindi questa persona avrà la pelle curata da qui si spera all'eternità. Quindi vedete, se io inserisco il gene laminina nuovo mentre sto facendo questa propagazione, ecco che si ristabilizza la popolazione di cellule, scusate, il tessuto sano tal quale. E qui viene il caso veramente made in Italy di Michele De Luca e Graziella Pellegrini, questi due studiosi dell'Università di Modena e Reggio Emilia, che nel 2017, per me, raggiungono la vetta più straordinaria che si poteva raggiungere e immaginare al mondo di terapia con staminali.
La raggiungono loro, quindi quando pensiamo questo... Povero paese alla ricerca di questo paese, sempre così poco considerata, così come l'istruzione e tutto ciò che ha a che fare con la cultura. Quando pensiamo a questo paese, dobbiamo anche pensare che questo è il paese che per primo al mondo ha sviluppato le migliori terapie a base di cellule staminali.
E qual è la sfida che si pongono Michele De Luca, Graziella Pellegrini e il loro team? È una sfida pazzesca. Insomma loro già da anni stavano lavorando sulle ustioni della pelle, su malati di epidermolisi bullosa.
Capacissimi li hanno sviluppati loro i protocolli per estrarre staminali da piccoli lembi di pelle, da pazienti con ustioni o con queste malattie genetiche. Proprio loro hanno sviluppato le strategie per correggerle anche geneticamente. Ma guardate che questo caso del 2017 era una sfida pazzesca, perché questo era il caso di questo bimbo, magari l'avete anche letto, questo è un articolo su Repubblica che avevo scritto proprio per riconoscere la straordinarietà del loro lavoro. Il caso di questo bimbo si chiama Hassan, è un rifugiato siriano che ha...
proda con la sua famiglia in Germania e in Germania viene ricoverato in questo ospedale perché Hassan ha l'epidermolisi bullosa. Viene ricoverato in un reparto di grandi ostionati, di un reparto dove non c'è futuro. Questo chirurgo che segue Hassan non si dà pace però perché è un bimbo giovane. Però il problema di Hassan è che l'epidermolisi bullosa nel suo caso aveva toccato l'80% dell'epidermide.
Quindi Hassan non aveva più pelle, era in coma farmacologico perché i dolori sarebbero stati... terrificanti, quindi in coma farmacologico da mesi e questi studiosi, questi chirurghi tedeschi contattano Michele De Luca, Gracella Pellegrini e se fossero qui adesso a raccontarvi la storia di questo contatto, vi direbbero che questo chirurgo nel contattarli ha scritto anche so. che mi direte che non c'è nulla da fare, perché la sfida è enorme, lì non si tratta di riparare, tra virgolette, un pezzo di spalla, piuttosto che qualche centimetro di gamba, quindi lacerazioni localizzate, ma qui c'era un bimbo senza pelle. E Michele De Luca e Graziella Pellegrini invece dicono perché no, perché non provarci, quindi volano.
in Germania e trovano sul palmo della mano di questo bambino che non aveva più pelle, perché dovevi trovare un lembo di pelle per poi sperare di ricavarne questi foglietti epiteliali, per poi sperare di riuscire a impiantarli e sperare che ci potesse essere una soluzione. Insomma trovano sul palmo della mano di Hassan. 2 mm quadri di pelle che in quel momento era integra, certo di qui a un mese o due mesi, probabilmente anche quella si sarebbe scollata, e staminali perse.
Quindi lì invece c'era questo micro lembo di pelle, quindi tornano a Modena, e con la forza dei loro vent'anni di lavoro, estragono alcuni milioni, un milione, due milioni, non mi ricordo quante, di staminali da quelli 2 mm. di pelle e poi forti della loro esperienza da quelle poche cellule di staminali cominciano a propagarle e riescono a ottenerne centinaia di milioni e riescono a ottenerne alcuni miliardi e poi da lì riescono a istruirle per generare lembi di pelle e questi lembi di pelle osservati in laboratorio non sono, si sono correttamente specializzate, ma contengono anche le staminali. Ovviamente non vi ho detto, ma l'avete capito. Prima di fare tutto questo, mentre lavoravano per amplificare le staminali, hanno inserito il gene, in questo caso era il gene del collagene, la mutazione era su un altro gene, ma vedete, hanno sempre a che fare con funzioni della pelle, il collagene.
Hanno inserito questo gene e quindi tutti i foglietti erano anche correttamente, erano corretti. da un punto di vista genetico, non erano state corrette dal punto di vista genetico, e poi volano in Germania con questi lembi di pelle made in Italy e cominciano a mettere questi lembi sulla pelle di Hassan e Michele De Luca se fosse qui vi direbbe dell'emozione alcuni mesi dopo. Quando sono tornati lì, è del terrore, no?
Quando sono tornati lì per vedere se la pelle era attecchita, e se fosse qui direbbe il momento più importante, sapevamo sarebbe stato quello in cui avremmo tolto le garze, no? Perché immaginate che c'era il lembo di pelle, non so se vedete le mie mani, immaginate che questo sia il foglietto, la pelle nuova generata in laboratorio a Modena. e poi sopra c'era una garza, quindi ogni foglietto era adagiato sulla garza, poi il tutto messo su ogni pezzo.
80% della pelle è stata riparata così, quindi il momento in cui avrebbero tolto le garze e se fosse qui Michele vi direbbe se le garze fossero venute via pulite, voleva dire che la pelle aveva attecchito. e con la pelle non solo il bimbo sarebbe stato ricoperto, ma avrebbe avuto anche le sue staminali geneticamente corrette per avere pelle anche dopo 30 giorni, e nuova pelle dopo 60 giorni, dopo un anno e dopo 10 anni. Insomma, adesso qui c'è un'immagine che voglio farvi vedere, potete non guardare ovviamente, è un'immagine forte, è un'immagine comunque che è stata pubblicata, quindi è pubblica.
Questo è Hassan in coma farmacologico, lo vedete non aveva più pelle e questo è Hassan. dopo il trattamento sviluppato a Modena. È un bimbo completamente guarito, che va a scuola, che gioca a calcio.
Quindi questa è davvero una storia straordinaria di studiosi italiani che da due millimetri quadri di pelle rimaste in tappa. nonostante la malattia genetica in corso, isolano le staminali con le quali producono un metro quadro di pelle. Perché vedete, quando si parla di medicina rigenerativa, noi, perlomeno io, ho in mente l'idea, ed è già difficile, di riparare un punto del tessuto. Ma qui la malattia è restesa e nessuno veramente. prima d'ora si era cimentato su una cosa del genere, cioè di riparare l'intero organo.
Quindi lui adesso Hassan ha questa nuova pelle che funziona, sono anni ormai, quello era il 2017 ed era già due anni dopo la riparazione di Hassan, e tutto funziona, e studiando, anzi addirittura ci sono alcuni test che fanno tipo il pizzicotto. Se fai un pizzicotto a persone che hanno questa terribile malattia, si lacera subito la pelle. Invece la pelle è persino elastica, quindi questa nuova epiteglio è funzionale tal quale l'epiteglio normale.
Quindi davvero una straordinaria conquista, ma non sono secondi a nessuno questi colleghi, anche su un altro fronte, che è quello... delle ustioni della cornea, perché vedete anche la cornea, loro sono forti proprio sulle malattie degli epiteli, quindi la pelle è un epitelio, anche la cornea è un epitelio. La cornea per permetterci di vedere è trasparente, ed è quello strato, questo che sta sopra la pupilla, eccetera.
E pensate che anche la nostra cornea si rigenera costantemente, quindi questa della rigenerazione dei nostri tessuti è un classico, tra l'altro dei tessuti che lavorano tanto, voi immaginate la cornea si deve rigenerare perché è un tessuto esposto, così la pelle si rigenera, pensate questa è una delle conquiste dell'evoluzione, perché immaginate i tessuti che lavorano tanto, poi le cellule dopo un po' Il DNA di quelle cellule può mutare e quindi ecco che l'evoluzione ha sviluppato nei millenni la capacità di rigenerare i tessuti ad alta attività, anche il sangue è un tessuto ad altissima attività. Adesso non mi ricordo ogni quanto, noi ricambiamo l'intero repertorio delle nostre cellule. un'emivita diversa, delle diverse tipologie, ma stiamo parlando di settimane.
Quindi i tessuti che lavorano tanto devono avere delle staminali fortissime, ad altissima capacità di autorinnovamento e capaci di differenziare, lo sapete, nelle cellule specializzate di quel tessuto. La pelle è uno di questi casi, alta attività, il sangue ve l'ho già detto, anche la cornea. Il muscolo un po'meno.
Il cervello, vi ho detto, assolutamente no. Il cuore ancora meno. Magari altre cellule, insomma, vedete c'è tutta una casistica, ma comunque anche la cornea si rigenera, per nostra fortuna.
Però, nei casi in cui avvenga un'ustione della cornea, cosa succede? Ah, scusate, la cornea si rigenera? E dove stanno le staminali della cornea? Chi l'ha scoperto? Michele De Luca, Graziella Pellegrini hanno scoperto che le staminali della cornea stanno in questo lembo azzurro che sta proprio qui, intorno, si chiama limbo.
E sapete quante sono le staminali del limbo che rigenerano la nostra cornea? Poche migliaia. E anche in questo caso...
I ricercatori, i nostri colleghi De Luca e Pellegrini, sono riusciti a isolare da un pezzettino di limbo, immaginate di prendere un pezzettino di limbo, lo vedete qui nello schemino, purtroppo non vedete il cursore, io lo sto usando ma voi non lo vedete. Si può fare una biopsia del limbo, isolare le limbic stem cell, le staminali del limbo, metterle in un piattino in laboratorio, amplificarle, specializzarle, cioè quindi dire loro, istruirle, ok, diventa quello che saresti diventato. Se fossi rimasto in vivo, senza le fasi di amplificazione che sto forzando in laboratorio, e anche qui formano dei foglietti che poi inseriscono sull'occhio, rigenerando una cornea trasparente, di nuovo non solo oggi, ma anche domani, tra un mese, tra un anno, perché questi foglietti contengono le staminali, le staminali limbari.
E quando ci serve... Scusate, anche in questo caso i colleghi sono stati i primi al mondo ad avere l'autorizzazione dalle agenzie regolatorie per il primo farmaco a base di staminali commercialmente disponibile. Anche questo è Medinib, si chiama Oloclar, è questa cosa qui che vedete in questo piattino. Questo è stato ottenuto da un piccolissimo frammento. di cellule di limbo, da cui hanno estratto appunto le staminali limbare, poi cresciute con i loro protocolli.
Pensate, questo è il primo farmaco al mondo, si chiama Oloclar, l'approvazione lo vedete è del 2000 e del 2015, e quando si usa questa strategia? Beh, la si usa per esempio nelle ustioni della cornea. Nell'ustione della cornea l'occhio si opacizza, quindi dovete immaginare un occhio opaco, anche perché non si rigenera più la cornea, ovviamente l'altro occhio deve essere integro per riuscire a ottenere un piccolissimo frammento di limbo, oppure l'ustione deve aver salvato non eroso l'intero limbo, ecco allora in questi casi si può agire così, ma i nostri colleghi stanno anche già lavorando per ottenere cornea da altri epiteli, quindi per indirizzare per esempio l'epitelio della pelle per sviluppare, per dare origine all'epitelio corneale e vedremo appunto se ce la faranno per quei casi di ustioni in cui entrambi gli occhi siano stati danneggiati. Ed è per questo che noi davvero ci disperiamo.
quando poi l'Italia che è all'apice davvero del mondo su queste tecnologie, con questi trattamenti e con queste terapie difficilissime, poi diventa anche il paese di stamina, di questa truffa basata sulle emozioni che non so se ricordate una decina di anni fa aveva fatto deragliare l'intero paese pazienti ovviamente con malattie inguaribili che chiaramente chiedono cure, ma non si possono somministrare le cure che non esistono. Ingrediente di questa terrificante truffa ovviamente uno o più ciarlatani, programmi televisivi trash, giudici pietosi, i tribunali che sancivano. che doveva essere data stamina ai malati, che era un loro diritto, quando la medicina non riconosceva in questa poltiglia nessun medicamento, poi era effettivamente una poltiglia, populismo politico, interessi economici, e insomma per un paio d'anni il paese è stato in balia di questo deragliamento. Tornando...
Questo era per fare il confronto del paese sempre in bilico tra straordinarie competenze e la truffa e le finzioni. Questo è il nostro paese, è sempre così. Ci sono anche altre, abbiamo parlato di pelle, abbiamo parlato di cornea, altri lavorano anche in Italia con staminali adulti per malattie. muscolari come ad esempio la distrofia muscolare, altre ancora lavorano con staminali embrionali per per esempio la degenerazione della macula quindi cercando di ottenere cellule retiniche. dalle staminali embrionali, altri ancora lavorano per ottenere cardiomiociti, quindi per tentare di riparare l'infarto al cuore, partendo da staminali embrionali, altri ancora sempre partendo da staminali embrionali, vedete queste sono tutte pubblicazioni, quindi nella scienza noi abbiamo anche la possibilità di verificare la veridicità di quel che viene sostenuto dai nostri stessi.
colleghi scienziati, questi pubblicano che sono in grado di convertire, vedete questi vari piattini, qui si parte con staminali embrionali, quelle di cui vi ho parlato prima, pluripotenti, immaturi, straordinarie, bellissime, che possono dare origine ai 250 tipi di cellule specializzate dell'organismo, ma in questo caso vogliono ottenere le cellule beta pancreatiche per il diabete, quindi per per somministrarle a pazienti con diabete di tipo 1. Quindi tantissimo lavoro, un po'come Michele De Luca e Graziella Pellegrini, che hanno fatto quegli anni per sviluppare protocolli per estrarre le staminali dalla pelle, propagarle, autorinnovamento, divisione senza cambiamento in vitro. Ma come fanno? È straordinario. Così loro hanno dovuto sviluppare protocolli per... istruire queste cellule che sarebbero diventate qualsiasi cosa del nostro organismo a diventare solo cellule beta pancreatiche, che poi riconosciamo perché esprimono alcuni marcatori, le hanno testate attraverso la sperimentazione animale senza la quale noi non potremmo andare da nessuna parte, che è una sperimentazione sempre vigilata, controllata, sotto ogni profilo etico, regolamentatorio.
della regolamentazione giuridico le hanno testate nel topo diabetico e adesso ci sono sperimentazioni cliniche che stavo mi stavo aggiornando proprio per questa lezione con voi questa pubblicazione è del 2021, 17 partecipanti, quindi siamo già alla sperimentazione clinica con questa sperimentazione di fase 1-2 vedete e In questo caso addirittura hanno sviluppato delle capsule che hanno questa dimensione che vedete a destra, dove all'interno delle capsule, sono delle capsule polimeriche, per cercare di evitare il problema del rigetto dentro le capsule ci sono le cellule beta pancreatiche ottenute dalle staminali embrionali umane, avevano il problema che queste capsule, essendo chiuse, Non essendoci quindi irrorazione delle cellule dentro la capsula, poi dopo un po'di tempo le cellule interne degeneravano, quindi hanno creato delle capsule permeabili, così che vedete queste specie di rametti sulle capsule, è l'irrorazione sanguigna dei capillari del paziente, questo è l'obiettivo, perché queste capsule sono perforate. per irrorare anche il trapianto, quindi le cellule betapancreatiche. Questo è del 2021, ma c'è una nuova pubblicazione del 2023, proprio di pochissimo fa, in cui hanno ulteriormente migliorato questo device, questo prototipo, e addirittura nel paziente ne hanno trapiantate diverse di queste capsule, fino a 10. E in questo caso...
sono riusciti a ottenere una produzione di insulina e una regolarizzazione dei livelli di glucosio nel 63% dei pazienti. Insomma, tante le sfide, qui vi ho elencato alcuni dei punti che abbiamo citato, quindi la necessità della tipologia giusta di cellule, di specializzarle. e poi dovendo produrne tante, quindi questo scale up, quando vai a produrre, come nel caso di quell'80% di pelle, devi controllare che questa mega produzione valga, sia di ottima qualità, e poi tutti i vari test preclinici, eccetera.
Quindi io credo che abbiamo davvero passato in rassegna Spero appunto di essere stata anche sufficientemente chiara. Abbiamo opzioni di staminali, abbiamo necessità di governarne il differenziamento per ottenere le cellule desiderate che possiamo studiare dapprima nell'animale, poi sviluppare sperimentazione clinica e vedete che per molte staminali adulte, per alcune ci sono cure. come il caso di pelle cornea. Per altre, vedete, sono strategie che sono alla sperimentazione clinica.
La sperimentazione clinica non è una cura, è una sperimentazione nell'uomo. E per quanto uno abbia lavorato bene prima anche nell'animale, le sperimentazioni cliniche possono fallire. Quindi non sappiamo come andranno quelle sperimentazioni cliniche, ma insomma, più capiamo delle staminali, e questo è stato un po'anche il...
la grandezza del lavoro dei colleghi di Modena, che hanno fatto decenni a studiare la biologia di quelle cellule. Prima di un trapianto efficace, in genere, c'è sempre un'enorme quantità di tempo spesa per studiare e capire la fisiologia delle cellule, la fisiologia dei tessuti, e non possiamo prescindere da quello. Questo è un po'quello che vi voglio raccontare qui. Anche il Parkinson ha la sua storia, perché non fare il caso di una malattia neurodegenerativa?
Ovviamente con l'aumento dell'età media aumentano anche le malattie neurologiche, il cervello non si rigenera. Possiamo tenerlo attivo, ci sono modi. Per tenere attivo i nostri neuroni e il nostro cervello lo sappiamo quali sono. L'attività fisica, l'attività intellettuale, studiare, leggere, cruciverba, lo sappiamo, ci sono molti dati davvero che vanno in questa direzione, ma la rigenerazione in caso di malattia è impossibile. Allora dobbiamo fare un trapianto, cioè se il cervello non si rigenera dobbiamo nel caso di malattie neurodegenerative, trapiantare nuovi neuroni.
Vi voglio fare il caso del Parkinson perché è la malattia ideale da affrontare con un trapianto di cellule. Perché il Parkinson ideale e non l'Alzheimer e non altre malattie, anche l'Huntington che noi studiamo può essere trattato, speriamo, un giorno con staminali, ma insomma... Se non si vince, cioè se non si riesce ad ottenere una terapia a base di staminali per il Parkinson, io penso che sarà molto difficile immaginare di ottenerla per altre malattie, perché il Parkinson è il caso ideale, proprio il prototipo di malattia terribile, tragica, ma ideale per essere trattata con un trapianto di staminali.
Questo è il nostro cervello, abituiamoci a questa immagine, perché in vari modi poi la rivedremo. Dovete immaginare che questa è la corteccia cerebrale, qua sopra la parte superiore, a sinistra avete la parte frontale del cervello, dove nella nostra parte del viso, qui dietro invece a destra è dove ci sarà il cervelletto, poi vedete questo allungamento, è il midollo allungato, dove c'è il midollo spinale e quindi è la parte dorsale del nostro corpo. Insomma, abituiamoci un po'a queste immagini.
Vedete questi quadratini azzurri, malattia di Alzheimer, che cosa dice? Dice che nella malattia di Alzheimer muoiono, dove vedete il quadratino azzurro, indica la degenerazione dei neuroni nell'Alzheimer. Vedete, è una degenerazione diffusa, anzi avrei dovuto mettere molti più quadratini.
L'Alzheimer purtroppo è una malattia neurodegenerativa. dove a degenerare sono neuroni in diverse aree del cervello, non in un punto specifico, purtroppo in diverse aree del cervello, e a degenerare sono diversi neuroni, non un tipo solo, diversi, tipologie diverse, quindi è difficilissimo, direi forse impossibile, immaginare di poter generare dalle staminali le tipologie diverse di neuroni che muoiono nell'Alzheimer, ed è impossibile immaginare. di poter trapiantarle in tutti i punti del cervello. Dovremmo perforare il cervello in decine e decine, se non centinaia di punti, quindi impossibile.
C'è il caso della malattia di Huntington, vedete i triangolini rossi, dove a degenerare, vedete qui la degenerazione è un po'più focalizzata, a degenerare sono i neuroni. Noi lo sappiamo della regione che si chiama Striato, ma ci stiamo lavorando, è un po'più complessa. Invece nel Parkinson. Il Parkinson è la malattia ideale perché la degenerazione riguarda questi neuroni in giallo e questi neuroni stanno in un punto del nostro cervello e questi neuroni si chiamano neuroni dopaminergici, sono cioè neuroni che il cui corpo cellulare lo vedete lì, è in quel punto del cervello, vedete un po'centrale in basso, e sono neuroni che proiettano anteriormente, perché i nostri neuroni sono collegati tra loro, è guai se non fosse così, quei neuroni il cui corpo cellulare sta in quel punto che si chiama sostanza nera, questi neuroni dopaminergici proiettano, vedete quelle...
Righe gialline sono le proiezioni di quei corpi cellulari che stanno lì ma proiettano un po'anteriormente, perché vedete che sono un po'anteriori quelle proiezioni, collegandosi proprio ai neuroni striatali e nel loro collegarsi rilasciano dopamina. Quindi i neuroni dopaminergici che muoiono nel Parkinson hanno il corpo cellulare nella sostanza nera in quel punto del nostro cervello e i loro assoni che durante lo sviluppo, nel mio cervello ormai stanno lì fissi, ma quando ero in epoche gestazionali e embrionali, quei corpi cellulari avevano cominciato a mandar fuori il loro assone che si era mosso anteriormente per andare a collegarsi, questa è la meraviglia dello sviluppo, andare a collegarsi con i neuroni giusti e adesso le mie connessioni funzionano. E io mi muovo bene perché quei neuroni dopaminergici miei rilasciano la dopamina nel punto giusto sui neuroni striatali che fanno parte del circuito che governa i miei movimenti. Ecco, nel Parkinson muoiono questi neuroni dopaminergici che stanno in un punto specifico e che hanno...
e che sono pochissimi, questo ve lo ridirò, ma ve lo dico già adesso. Sapete quanti sono i neuroni dopaminergici nel nostro cervello? Che sono quelli che qui controllano i nostri movimenti? Sono 400.000 in tutto. Non stiamo parlando di miliardi di neuroni da sostituire, sono solo 400.000.
In quel punto, adesso ve le faccio vedere forse di nuovo, si. Guardate, ecco qua si vede ancora meglio, è sempre quel punto lì circondato in bianco, scusate ci sono alcuni termini in inglese, ma è quella famosa, la chiamiamo, è una regione del cervello che si chiama sostanza nera. E lì ci sono questi corpi cellulari, e i corpi cellulari sono in rosso, sono qui indicati in rosso, sono i corpi cellulari di quei neuroni dopaminergici.
Guardate solo quelli rossi che proiettano allo striato e, vi ho detto, rilasciano dopamina. Qui vi ho messo un'indicazione, non so perché ve l'ho messa, ma per dirvi che, secondo me, queste informazioni si possono condividere. Questi neuroni dopaminergici sono di due tipi.
Vedete, si chiamano A9, il nostro cervello è fatto così, complesso, A9 e A10. Ma quelli che muoiono? Nel Parkinson sono quelli che proiettano allo striato, sono quelli rossi, sono quelli A9.
Quindi se noi vogliamo curare il Parkinson con una terapia cellulare, noi dobbiamo essere in grado di trapiantare in questi pazienti i neuroni dopaminergici di tipo A9 che rilasciano la dopamina. Nel Parkinson invece, ecco qui che vi ho scritto, nel Parkinson i neuroni dopaminergici A9 degenerano, quindi non c'è più dopamina nello striato, anche quella microcircuitazione, perché quando si connettono circuitano anche, questa fibra che arriva dagli A9 con i neuroni striatali non c'è più, ed ecco che c'è la tipica anomalia motoria dei malati Parkinson. Cosa si può fare?
Ecco qua la terapia, ammesso che si riesca a ottenere questi neuroni dopaminergici, possibilmente del tipo A9, un bel trapianto lì nella sostanza nera. Se non che questo trapianto, potete immaginarlo, è un po'difficile perché è proprio quella sostanza nera, il punto dove degenerano i corpi cellulari, è un po'profondo nel nostro cervello, non è una cosa impossibile. Però qui c'è un ulteriore vantaggio.
in questa storia, cioè il fatto che Che se arriveremo un giorno ad avere i neuroni giusti, possiamo trapiantarli addirittura nella regione bersaglio di quelle connessioni. Perché se li trapiantassimo nella sostanza nera, noi dovremmo sperare e immaginare, si può, che i nuovi neuroni messi nella sostanza nera mandino fuori un assone, una proiezione, che poi nella complessità del cervello adulto malato ritrovi la strada giusta. questo lo fa normalmente nello sviluppo il nostro cervello, per arrivare ai neuroni giusti e non andare in altre aree. Si può, ma è difficile.
Oggi quello che certamente si può fare, ammesso di avere i neuroni giusti, è trapiantare direttamente nello striato e in questo modo quindi le nuove cellule, i neuroni dopaminergici, rilasciare lì la dopamina dove viene a mancare. Quindi in sintesi, Questo è il cervello intatto, questo è lo striato, questo immaginatevi, questo qui in verdino è il neurone dopaminergico. Nel mio cervello intatto e nel vostro cervello i nostri 400.000 neuroni dopaminergici, questi qui disegnati in verde, durante il nostro sviluppo hanno mandato il loro assone a contattare l'area bersaglio giusta che sono i neuroni dello striato.
Qui questo alone azzurra è il rilascio di dopamina, quando c'è la malattia con il Parkinson, cosa succede? Il neurone dopaminergico degenera, non c'è più dopamina, quindi quell'alone si restringe, anzi poi viene a mancare. E cosa possiamo fare?
Riparare innestando nuovi neuroni dopaminergici, soprattutto del tipo A9 se si riesce, nella zona bersaglio. Vedete che si ripristinano i livelli di dopamina. Che questa cosa possa funzionare lo sappiamo dal fatto che oggi i malati Parkinson vengono trattati con la levodopa, lo sappiamo, da decenni, questo è un farmaco miracoloso, che funziona perché, vedete, dopa, levodopa, cosa vorrà dire? Io do questo farmaco al paziente. Nel cervello del paziente questo farmaco si trasforma in dopamina e quindi ecco che vicaria, questo però è un farmaco, la perdita di dopamina, ma è un farmaco e dopo un po'di anni subentrano dei problemi nei pazienti trattati con l'evodopa perché il farmaco quando lo somministri ovviamente non ne puoi regolare i livelli di dopamina nel cervello del paziente.
è alto il livello di dopamina, costante, invece nei nostri neuroni, quei neuroni dopaminergici rilasciano la dopamina anche in funzione regolata, quando dormo c'è pochissima dopamina rilasciata, quando non mi sto muovendo, quando il tutto è concatenato, viceversa con questo farmaco che comunque risolve per un po'di anni da un grande sollievo, però questa costante livello di dopamina nel cervello poi ha degli effetti collaterali a lungo termine ecco perché sarebbe bello riuscire a ricostituire una fonte cellulare che sappia produrre in modo regolato i livelli, è regolabile i livelli di dopamina, ecco insomma questo è un po'l'obiettivo e per arrivare a questo servono energie e serve ingegno serve capacità, serve il corpo collaborazione, servono persone che diventano i protagonisti senza essere protagonisti. E qui c'è un altro elemento fondamentale, io lo cito sempre, a favore dell'essere dove sono questi colleghi che mirano a una terapia con staminali per il Parkinson, una scuola di studiosi straordinari. nata in Svezia da questi due, li vedete in alto a destra, professori, Anders Bjork, Olle Lindvall.
Se andassimo a tracciare la genealogia di giovani ricercatori che hanno formato, istruito, che hanno anche alimentato con un certo modo di pensare ai principi della scienza e della medicina e della terapia, che vuol dire arrivare ai pazienti e devi essere con i malati. per i malati il tuo lavoro. Insomma, se andassimo a tracciare questa genealogia, sarebbe una cosa straordinaria, immensa, di decine, centinaia di ricercatori formati da loro, che nel mondo stanno portando avanti questa idea insieme, all'unisono.
E anche questo ovviamente è un elemento importantissimo. Ho ancora dieci minuti? Sì, sì, professoressa, certamente. Tanto se chi è in ascolto è stufo, spero di no, però ovviamente ciascuno è libero.
Allora, comincia la storia e questa è una storia pazzesca, perché bisogna veramente saperla che il trapianto di cellule non è... qualcosa che esce da un uovo di Pasqua, ma ci sono anche tanti fallimenti e tante deviazioni. Comincia la storia nel 1975 e cominciano questi due, Anders Bjorknen e Olle Lindvall, si focalizzano sul Parkinson perché è la malattia ideale e qui vi ho messo i motivi per cui davvero dobbiamo riuscire a... a curare il Parkinson con staminali e se non si riuscisse forse io ripenserò anche alle nostre ricerche con staminali per l'Huntington.
È la malattia ideale perché c'è un solo tipo di neurone da sostituire, non sono i tanti diversi tipi di neuroni dell'Alzheimer o la complessità dell'Huntington, è uno, sono i neuroni dopaminerici del tipo A9. E poi sono solo, qui ho scritto un milione, no? È mezzo milione il numero di cellule, di neuroni dopaminergici nel nostro cervello e che muore nella malattia. E poi la perdita di quei neuroni, l'avete visto, è confinata in quel punto, non è diffusa in giro per il cervello.
E poi questi nuovi neuroni, ammesso di arrivare ad averli, possiamo trapiantarli lì dove serve, quindi nella regione bersaglio dove normalmente rilasciano la dopamina. E poi sappiamo anche che quei pazienti che hanno un beneficio dopo trattamento con l'evodopa significa che quei pazienti hanno beneficio dopo un innalzamento dei livelli di dopamina, ma allora questo fa presumere che i nuovi neuroni in grado di rilasciare quella dopamina in modo ancora più fine e regolato possano essere di beneficio. Non solo, e qui voglio andare a fondo di questa cosa, vi ho scritto, qui esistono dei modelli animali che riproducono la malattia.
Questo è stato un vantaggio per questi studiosi, per molti anni loro potevano studiare la malattia dove la studiano, non la può studiarne l'uomo. Vi dicevo prima, noi abbiamo bisogno di sperimentazione animale, sono i progetti, tutti i nostri progetti. Nessuna agenzia regolatoria, per fortuna, darebbe mai l'autorizzazione a procedere nell'uomo se non dopo aver verificato nell'animale una serie di parametri di efficacia, di funzione, di non danno, eccetera. Quindi i nostri progetti che richiedono l'impiego degli animali obbediscono a leggi e regolamenti nazionali e internazionali. E forti di questo...
Ecco che questi colleghi che lavoravano sul Parkinson hanno potuto disporre e mettere a punto un modello animale di Parkinson. Certo perché come fai a studiare sperimentalmente una popolazione cellulare, mica la puoi trapiantare nell'uomo se non prima averla verificata nell'animale. E questo è il modello, vorrei farvi vedere come si crea un modello animale di Parkinson che è stata la fortuna. di questi studi.
Allora, questo che vedete è il cervello di un topolino visto dall'alto. Vedete i due emisferi telencefalici, uno a sinistra e uno a destra. Quelle due protuberanze nella parte alta del cervello sono i bulbi olfattori, che sono molto sviluppati nel topolino. e nella parte invece più caudale, caudale quindi dietro alle due vescicole telencefaliche, vedete la porzione posteriore, quindi il cervelletto, beh immaginatevi che lì ventralmente, vi ricordate la sostanza nera che era in mezzo al cervello, in porzione molto ventrale, immaginate quindi, magari non sono proprio localizzate lì, di avere nel cervello di questo topolino, certo che lui ha la sostanza nera, anche il topolino, ha la sostanza nera di sinistra e di destra, e anche il topolino ha la regione dello striato di sinistra e lo striato di destra.
Immaginate, ovviamente anche il topolino avrà i corpi cellulari dei neuroni dopaminergici nella sostanza nigra. di sinistra e un pochettino anche nella sostanza nigra di destra, immaginiamo che siano 50.000 questi neuroni, 25.000 di qui e 25.000 di là. E nello sviluppo del topolino anche lui, come nell'uomo, questi corpi cellulari a un certo punto hanno mandato l'assone, la protuberanza, quindi questo assone ha cominciato a navigare in questo cervello in sviluppo per raggiungere anteriormente i neuroni dello striato che sono quei cerchietti. bianchi che vi ho disegnato lì, fatto il contatto hanno cominciato a rilasciare dopamina e questo è un animale integro che si muove eccetera.
Il modello animale di Parkinson lo spiega iniettando in un emisfero cerebrale, lo vedete che qui l'iniezione di questa tossina che si chiama 6-idrossidopamina. Ecco, dove vedete scritto DA maiuscola, significa dopamina. Quindi i neuroni DA sono i neuroni dopaminergici, quelli di cui stiamo parlando adesso.
La 6-idrossidopamina, lo vedete anche dal nome, è simile alla dopamina, ma in realtà è una tossina. Quindi viene riconosciuta, se la inietto nello striato di sinistra, viene riconosciuta da queste terminazioni gialle, come se fosse la sua dopamina che rilascia e capta. rilascia e capta, cioè ricapta perché poi si fa un po'di pulizia. Lasciamo perdere questo concetto, ma immaginate che iniettando la tossina nello striato, queste palline di tossina blu vengono prese dalle proiezioni dei neuroni dopaminergici lì nello striato e queste palline blu vengono retrotrasportate indietro al corpo cellulare del neurone dopaminergico. e lì si sviluppa la tossicità della tossina che fa degenerare i neuroni dopaminergici.
Quindi ecco il modello animale. Vedete, avete riprodotto nell'animale una degenerazione selettiva dei neuroni dopaminergici. È vero, nell'animale questa degenerazione è solo in una parte del cervello, metà, non nell'altro emisfero, lo si fa apposta perché vedete? Avendo questo basso livello, vedete la freccia bianca di A, sta a indicare che in questa zona del cervello del topolino, quindi l'emisfero di sinistra, i livelli di dopamina sono bassi. Invece nell'altro emisfero sono alti, quindi immaginate che i livelli tra i due emisferi siano diversi.
Cosa succede? Il topolino comincia a ruotare la testa verso il lato lesionato, quindi è un'anomalia motoria. e fa alcune rotazioni su se stesso. E immaginate che in 5 minuti il topolino faccia, non so, 20 rotazioni o 10 rotazioni su se stesso.
Immaginate di avere una telecamera che misura indipendentemente da voi il numero di rotazioni. E poi voi potete andare, vedete la rotazione, e poi voi potete fare il trapianto, supponendo di aver cellule giuste, nel lato lesionato e andare a vedere se il trapianto dei neuroni, se sono giusti, se sono messi nel posto giusto, se rilasciano dopamina, eccetera, dovrebbero normalizzare la rotazione del topolino. Questo è un modello animale. Modello animale significa riprodurre nell'animale aspetti della patologia e si riproducono perché c'è la morte, la degenerazione dei neuroni dopaminergici e significa anche...
avere un modo quantitativo per misurare l'effetto di quella degenerazione. Certo, questo è un comportamento rotatorio, invece la persona parkinsoniana ha il suo comportamento motorio diverso, però ha la tendenza a muoversi in modo non diritto lungo una linea, ma questo è uno dei modelli che si possono usare. Quindi, vedete, avevano... qui non si vede tutta la diapositiva, ma avevano il modello animale. E c'è un'altra cosa caratteristica straordinaria, devo un po'accelerare perché sto andando un po'lungo.
L'altro aspetto pazzesco dello studio del Parkinson, ma straordinario per loro, è che esiste un metodo per visualizzare le cellule trapiantate. Esiste un metodo per visualizzare le cellule trapiantate. nel paziente.
E questo metodo è un metodo che usiamo in clinica, è la PET, la tomografia a emissioni da positroni, e c'è una PET che misura i livelli di dopamina nel mio cervello. come mi si dà un tracciante della produzione di dopamina, un tracciante fluorescente, e se io facessi la PET al mio cervello oggi, dopo aver assunto questo tracciante che è innocuo, quello che vedrei nel mio cervello è questa cosa qui, per ora, vedete qui di nuovo è una scansione immaginata del mio cervello. E lo vedete qui il striato?
Solita storia, un emisfero di sinistra e quello di destra. Lo striato di sinistra e lo striato di destra. Vedete lì in basso, vi ho disegnato dove potrebbero essere la sostanza nera con quei neuroni che proiettano allo striato e rilasciano dopamina. Vedrebbero nel mio cervello, il bianco è tanta produzione di dopamina.
E allora possiamo misurare nel paziente quali sono i livelli di dopamina. Nel paziente, lo vedete già qui, questo è il caso di un paziente, i livelli sono bassi, nel tempo peggiora ancora di più, ma attenzione, se io faccio un trapianto in questo paziente e se le mie cellule davvero producono dopamina, io posso monitorare nel paziente le cellule di trapianto. Questa è una cosa straordinaria, è un dato quantitativo che ti dice tra l'altro… se le cellule sopravvivono, se rilasciano dopamina e poi ti permettono anche magari di correlare un eventuale beneficio nel paziente ai livelli di dopamina che si producono, che si rilasciano appunto nel paziente. Quindi ovvio che vogliamo cellule e il Parkinson, vi ho detto, è la malattia ideale. Da dove?
Cominciamo, mi da la seconda parte, che la faccio molto più breve, del PowerPoint. Da dove cominciano? Quindi hanno tutto, hanno la malattia ideale, grazie mille, hanno la malattia ideale e hanno il modello animale e hanno già un metodo per misurare nel paziente qualora arrivassero un giorno ad avere le cellule, a vedere se sopravvivono e se rilasciano. Dopamina, da dove cominciano? Cominciano da molto lontano.
Cominciano perché da dove prendi quelle cellule? Da dove prendi i neuroni dopaminergici che vuoi trapiantare nel paziente? Le prendono dal cervello fetale. E le prendono dal cervello fetale.
dalla zona dove normalmente, ve l'ho detto, questi neuroni nascono con noi, stanno nel nostro cervello, via via che il cervello si sviluppa, a un certo punto compaiono anche i neuroni dopaminergici, stanno in questa che si chiama, la vedete lì il cerchiolino rosso dove c'è la freccia rossa, si chiama flessura, flessura mesencefalica. Questo è... e immaginate il feto di un topolino, il cervello del feto di un topolino, che non è diverso dal cervello di un feto umano.
Lo vedete qui, le due vescicole telencefaliche, e poi vedete quella gobba dietro, è quello che diventerà cervelletto, e poi un po'più ventrale vedete quella flessura mesencefalica, ecco i neuroni dopaminergici nascono lì, comincia il corpo cellulare a formarsi. e poi c'è il solito assone che si muoverà anteriormente verso le vescicole telencefaliche perché lo striato sta dentro le due vescicole telencefaliche. Allora cosa si immaginano questi colleghi?
Si immaginano di isolare, questo si chiama flessura mesencefalica, lo chiamiamo anche mesencefalo ventrale, quello che diventerà la sostanza nera, l'avete capito, lì ci sono i corpi cellulari. Cominciano a fare questi esperimenti in cui isolano quest'area dal cervello in sviluppo del topo e cosa fanno poi? Estraggono da lì, perché lì ci sono i corpi cellulari dei neuroni dopaminergici, fanno una sospensione cellulare e cominciano a trapiantare nel topolino modello di Parkinson, quello di cui abbiamo detto prima, trapiantano nell'ostreato, immaginate qui di avere un ago.
Nella testa del topolino, il cervello del topolino, trappianto innocuo, che dal topo si riprende subito, si trappiantano queste cellule nello striato. trapiantano cellule di topo nel topo parkinsoniano. Poi cosa fanno? Fanno un passo avanti. Fanno la stessa cosa ma partendo da tessuto fetale umano.
Cos'è questo? È materiale autoptico, è materiale abortivo che normalmente verrebbe distrutto. In Svezia ottengono in quegli anni, anni 80, l'autorizzazione con senso favorevole.
dei loro organismi, il sostegno del loro paese, dei loro governi, a utilizzare questo tessuto fetale per scopi di ricerca. E vedete, il feto umano, il cervello e il feto umano, è uguale, anche questo è lo stesso, è un po'più grande, ha le vescicole telencefaliche, vedete lì dove c'è la M è la flessura mesencefalica, e fa la stessa operazione questi colleghi. fanno una piccola chirurgia per isolare quella piccola zona dove ci sono i corpi cellulari sinorone dopaminergici, sospensione cellulare e trapianto nel topo Parkinson.
E anche qui dimostrano, non vi ho detto il risultato, ma dimostrano come per topo in topo, anche con le cellule umane nel topo riescono a recuperare il comportamento rotatorio, ma anche altri comportamenti anomali nel topolino Parkinson. E allora fanno il passo avanti. Quindi cominciano a trapiantare queste cellule, quindi noi le chiamiamo cellule dopaminergiche fetali, queste non sono staminali, potremmo dire che sono progenitori dopaminergici, sono cellule che sanno già che devono maturare a neuroni dopaminergici, poi manderanno l'assone verso lo striato, eccetera. Quindi diciamo che è un trapianto di neuroni.
Dopaminergici fetali. Vedete, questo è un trapianto diretto, non c'è nessuno step in laboratorio. Si parte dal tessuto fetale, si fa la sospensione, si trapianta nel paziente Parkinson. Vi dico già un primo elemento critico di questa operazione, che è sincronizzare le due sessioni.
Il reperimento di questo materiale, ovviamente da donne che decidono di andare incontro ad un aborto, avendo fino all'ultimo tutte le possibilità, ovviamente e giustamente, di revocare quella scelta. Dall'altra, nell'altra stanza, il paziente a cui hai detto che stai preparando per la chirurgia, aggravato dal fatto che per ogni paziente Parkinson è necessario disporre di materiale da 4. 4-6 fetti materiale autoptico, quindi 4-6 donne che decidono in quel momento oppure no, revocano questa decisione e quindi sincronizzare ovviamente è molto difficile. Ciò nonostante in Svezia hanno condotto questi studi, hanno cominciato, lo vedete qui, non so perché mi vengono alterate così un po', queste diapositive erano più belle con troppe righe, fa niente. Cominciano negli anni 80, fanno il primo trapianto in un malato Parkinson.
Lo pubblicano, eccolo qua, lo pubblicano nel 1990 su Science, lo vedete, leggete qui, grafz, trapianto di neuroni dopaminergici fetali sopravvivono e migliorano la funzione motoria in un paziente Parkinson. La strada era aperta, vanno avanti e trapiantano. altri pazienti, qui stiamo usando vi ripeto cellule fetali prelevate da quei tessuti trapiantano altri pazienti e cosa scoprono lo vedete qua l'indagine di cui vi dicevo prima, con la PET possono vedere come sta andando il trapianto e vedete il primo qui a sinistra è la sul cervello di questo paziente prima del trapianto e vedete che non solo non c'è il bianco, ma non c'è neanche il rosso, il rosso è il segno di un po'di produzione, ovvio bianco sarebbe meglio, ma sei mesi e dodici mesi dopo il trapianto vedete che allora i neuroni sopravvivono, queste sono le prime prove, 1995, quei neuroni che non sono suoi, arrivano da quei feti, da quel materiale.
che sopravvivono, rilasciano dopamina. Poi nel caso di un paziente c'è stato un decesso, non a causa del trapianto, quindi c'è stata l'autopsia. Vedete, questo qui circondato, questa è una sezione del cervello, anche questo è materiale autottico di questo signore che aveva ricevuto il trapianto, e questo circondato tratteggiato in bianco, questo marrone che vedete, è il trapianto, quel marrone sono i neuroni dopaminergici, vedete addirittura un ingrandimento, ma se non lo sapessimo noi non riusciremmo a discriminare.
questi neuroni dopaminergici per essere quelli trapiantati rispetto a quelli che normalmente abbiamo nel nostro cervello. Queste sono state le prime indicazioni e poi è arrivata quest'altra indicazione, vedete, 1999. Qui grazie alla PET si è potuto misurare non solo a un time point, ma nel tempo, cioè come va la produzione di dopamina nel tempo e questi neuroni trapiantati nel cervello di questi pazienti. Ma dopo anni sono ancora lì?
Stanno facendo il loro lavoro oppure no? Pensate, questo è il caso di un paziente che ha rivulto il trapianto e quello è stato mitorato negli anni, 10 anni dopo il trapianto. Questi sono i livelli di domina. il grafico con i puntini neri indica che è un sfero trapiantato. E vedete che non solo non ho più, non so perché, non so perché viene fuori questo simbolo di musica, lo vediamo anche qui, è uguale, non solo quello che si vede, è che nel tempo, non importa, non si preoccupi, quello che si vede è che nel tempo, se vedete i livelli di dopamina, questo è un altro paziente ancora, i livelli di dopamina continuano ad aumentare, questo tra l'altro è straordinario, vuol dire che quando si trapianta, le cellule hanno bisogno di tempo per produrre dopamina e migliorano sempre di più, questa cosa della progressione la trovo fantastica.
Vedete, negli anni aumenta e se andiamo, l'altra linea, quella con i pallini o quadratini bianchi, invece cosa misura? Misura il comportamento motorio di questo paziente trapiantato e quando il livello, il quadratino alto, vicino allo 0016, indica un comportamento motorio alterato. Più alto è il numero? e peggio è il comportamento motorio. Vedete, quello è un comportamento motorio prima del trapianto.
E vedete che nel tempo questo valore diminuisce a indicare la normalizzazione dell'anomalia motoria in questo paziente in coincidenza con un progressivo aumento della dopamina nel cervello. Il trapianto sta funzionando. Eccolo lì, il comportamento motorio, questo era un altro caso, insomma ci sono decine di casi di pazienti Parkinson che hanno avuto questo miglioramento.
Mi dispiace che è saltata, avevo una diapositiva in cui si vedeva il paziente, ma non importa. Ok, vado avanti io. Ok, ecco, ci sono decine di casi di pazienti che hanno ottenuto un beneficio motorio, tuttavia esistono altrettanto decine di casi o centinaia di casi di pazienti che non hanno avuto beneficio.
Il problema è chiaramente relativo alle cellule, perché ogni volta bisogna ricorrere a nuovi... a nuovo materiale, a nuovi feti, quindi è una produzione, è una tipologia di prodotto cellulare non standardizzato che può dare grande variabilità in base alla dissezione, in base a come tratti le cellule, a come tratti il tessuto, possono sopravvivere o meno queste cellule e quindi la fonte di cellule a trapiantare è troppo variabile. il prodotto somministrato non è riproducibile da paziente a paziente, poi ci sono problemi etici, vi ho detto tecnici, di sincronizzazione del prelievo con la fase di trapianto, insomma diciamo che questi anni, sono stati 30 anni di lavoro con questo tessuto fetale, hanno dato l'idea, sono stati una prova di concetto, che hanno dimostrato che è possibile disponendo di neuroni ottimali, certo ma li devi avere ottimali in ogni preparazione, è possibile curare la malattia del soggetto Parkinson. Guardate che ci sono casi di pazienti Parkinson, c'è un caso di un parkinsoniano il cui beneficio è durato per 24 anni, poi il paziente è andato incontro a morte naturale, addirittura questo paziente ha sospeso tutti i trattamenti.
farmacologici, non prendeva più nessun farmaco per il Parkinson, cura totale, non può essere un effetto placebo. Quindi qui ci sta dando un'indicazione fortissima, cioè che questa può essere una strada di cura, a patto che si ottenga una preparazione di neuroni dopaminergici giusta, standardizzata, uguale in tutti i pazienti, quindi la prova di principio c'è. che la sostituzione cellulare possa funzionare, ma abbiamo bisogno delle cellule giuste. Ecco la rivoluzione. Le cellule giuste sono le staminali embrionali.
Non puoi generare i neuroni dopaminergici, come fai a prenderli? Dal tessuto cerebrale. Non puoi fare come con la pelle, giusto?
O con la cornea. Potresti però riprogrammare la pelle del paziente indietro nel tempo. Alcuni lo fanno, però attenzione, quella pelle, quel DNA ha dentro anche già, è comunque pelle da un partinsoniano. Quindi mi immagino, oggi noi non sappiamo perché viene il Parkinson, ma se facciamo la riprogrammazione per avere cellule IPS da cui far neuroni per poi fare il trapianto, si può fare.
Tuttavia dobbiamo pensare che ci stiamo portando a un'altra cosa. portando dietro nella riprogrammazione anche la malattia. Viceversa se partissimo dalle staminali embrionali e a queste chiedessimo, istruissimo queste per diventare neuroni dopaminergici, non ci sarebbe la malattia. Insomma, questo è esattamente quello che si sta cercando di fare dal 1988, anno in cui per la prima volta queste cellule sono state isolate dalla blastocisti umana. si stanno cercando di ottenere i neuroni dopaminergici.
Ve le faccio vedere queste cellule embrionali, staminali, pensate quelle 40 che stavano in quel punto della blastocisti dopo isolamento da altri colleghi nel mondo e stabilizzazione in linee cellulari, hanno questa faccia. Ognuno di questi pallini con dentro dei pallini neri è una cellula. Il pallino nero è il nucleo, il nucleolo, e queste cellule embrionali umane...
hanno questa faccia, ed è questo un piattino pieno che noi cresciamo nei nostri incubatori, pieno di queste cellule staminali e embrionali umane, che possono, vi dicevo, generare i 250 tipi di cellule specializzate del nostro organismo, come facciamo a ottenere da queste cellule? Dire a queste cellule, no, guarda, non diventare i 249 tipi, devi diventare quest'altro tipo solo, e anzi solo, i neuroni dopaminergici. Ancora una volta tutta la storia e tutta la competenza e la capacità deriva dallo studio, dallo studio di come si formano normalmente questi neuroni dopaminergici. Adesso qui mi si è sfalsato un po'il disegnino, ma questo è sempre quel feto di cui, può essere di topo, di uomo, ma se noi scoprissimo come durante lo sviluppo del nostro cervello si formano quei neuroni dopaminergici, ecco che noi potremmo.
istruire quelle staminali embrionali umane a diventare questi neuroni dopaminergici, ma certo vuol dire studiare lo sviluppo dei neuroni dopaminergici nell'animale oppure anche nel tessuto fetale umano e lo facciamo e tutto questo si fa. Una volta che hai studiato e lo stiamo studiando costantemente, non si finirà mai di studiare, ma via via che captiamo delle informazioni, ecco che cerchiamo di istruire queste staminali embrionali umane a diventare i neuroni del desiderio, a diventare questi neuroni dopaminergici. Quindi tantissimo del nostro lavoro, anche nel mio laboratorio, sta nel riempire queste frecce, nel capire cosa devo dare a queste cellule in questo piattino affinché invece di essere così tonde e pluripotenti... via via si specializzino a diventare questi neuroni dopaminergici, nel nostro caso invece i neuroni che muoiono nell'antintone.
Guardate, qui si lavora ovviamente... a livello molecolare, cellulare, ma anche noi, ho messo la parola ricetta, perché queste istruzioni sono ricette, si tratta di indirizzare questa popolazione verso il destino desiderato. E il primo segnale che dobbiamo dare è un segnale che deve convincere queste cellule che non devono diventare cuore, non devono diventare muscolo, lo chiamiamo... induzione neurale quasi come nell'embriogenesi quando dopo la blastocistice la gastrula e lo sapete nella gastrulazione si formano i tre foglietti embrionali e uno di questi poi dovrà dare origine al neuroectoderma da cui si forma il nostro sistema nervoso, io insomma devo convincere ste cellule a fare un po'sto percorso a diventare neuroectoderma, è una roba pazzesca il neuroectoderma poi lo sapete un piatto è un foglietto che si chiude e forma il tubo neurale.
Immaginate che il tubo neurale a un certo punto sia un abiro, immaginate di avere in mano un abiro, questo è il tubo neurale. E il click dell'abiro che schiacciate per far uscire dall'altra parte il pennino, immaginate che quel click sia il futuro teleencefalo, perché poi quel tubo è il tubo neurale che forma il mio sistema nervoso. con le vescicole telencefaliche che stanno qui in una porzione del tubo neurale e questa specificazione di quella parte del tubo neurale che sarà anteriore, farà il cervello, e quella posteriore che farà il midollo spinale con i neuroni spinali, eccetera.
Tutto questo è una cosa incredibile anche solo a pensarci, ma si specifica molto precocemente nel nostro sviluppo. Appena si chiude il tubo neurale, La parte anteriore sa già che dovrà fare le vescicole telencefaliche, così le cellule che stanno lì sanno che dovranno diventare corteccia e invece quelle che stanno dall'altra parte dell'abiro sanno che devono diventare neuroni spinali che se degenerano producono altre malattie, si creano altre malattie e guai se non fosse così. Insomma, noi tutte queste cose le sappiamo e allora ecco che le ricette...
sono la trasposizione di queste complessissime informazioni che noi otteniamo studiando. Vedete, per studiarle staminali io devo partire dal vivo e le mettiamo in cultura. E questa che vedete qui, queste immagini, noi le chiamiamo rosette neurali. Immaginate che sia una sezione della vostra biro, una sezione del tubo neurale, ma vuoi vedere che queste cellule riesco davvero a indurle a fare. qualcosa che non hanno mai visto, giusto?
Perché stava nella blastocisti, questo è un... uso una parola che non mi piace, è una scienza quasi miracolosa, anche solo pensare che queste cellule possano svilupparsi in queste strutture neurali. Beh, la risposta è sì. Noi dando alcuni morfogeni, alcune molecole che capiamo dallo studio dello sviluppo in vivo, induciamo quelle cellule tonde ad unirsi E a creare quelle che le vedete qui, non so se allontanandovi, vedete quei punti un po'scuri e poi hanno delle diramazioni radiali, questi punti scuri con diramazioni radiali sono le rosette neurali, quindi sì, riusciamo, non solo, ma queste rosette neurali, eccole lì, è come se fosse una sezione del tubo neurale, hanno un lume, eccetera, eccetera.
E vado avanti, poi c'è la ricetta 2, devono essere ancora più specializzate, vado avanti, perché queste sono cose troppo… una ricetta 2 perché devono essere neuroni del tipo giusto, devono essere neuroni dopaminergici, quindi devo far sì che queste cellule capiscano che devono differenziarsi, dando origine a qualcosa che sta nella parte ventrale del cervello e poi… La terza ricetta è quella che produce, che facilita il differenziamento. Insomma, guardate a che cellule siamo arrivate, le ricordate come erano tonde? Insomma, ecco qua che abbiamo neuroni dopaminergici autentici dalle staminali embrionali umane.
Che cosa si può fare quando le hai in vitro? E poi trapiantare, voi avete già capito dove e come, nel modello animale di Parkinson. si trapiantano qui e poi si fanno gli studi comportamentali. Poi posso andare anche a vedere, dopo sezione del cervello, posso andare a vedere dove sono le mie cellule, posso quantizzarle, sono davvero diventate neuroni dopaminergici. Queste sono sezioni dal cervello dell'animale e che cosa scoprono?
Nel 2011, ve la dico in breve, scoprono che sì, è possibile, scusate, sì che queste cellule trapiantate nei modelli animali sopravvivano e maturano in neuroni dopaminergici, producono dopamina, inducono il recupero del comportamento motorio dell'animale e sono in grado anche di fare questo. di ristabilire le connessioni sinaptiche. Questo è un altro lavoro del 2014, siamo sempre Svezia e Stati Uniti adesso, e questo era un articolo 2014, vedete, Neuroni umani dalle staminali, nuova frontiera del Parkinson. Quindi tantissimi studi sugli animali che vanno avanti, questo è l'assalto.
l'assalto per arrivare alla fine, quindi sì, si possono ottenere dalle staminali umane neuroni autentici, e vi faccio vedere l'ultimo step, questo è l'assalto, neuroni autentici, e adesso con questi protocolli standardizzati, Noi diciamo locked, quindi sono stati sottoposti alle agenzie regolatorie per ottenere, qualora ci fossero le condizioni, la luce verde per il loro trapianto nell'uomo. Quindi questi protocolli, adesso esistono tre protocolli al mondo che sono stati autorizzati, approvati dalle agenzie regolatorie. Queste davvero sono la mia ultima o penultima diapositiva.
che fa vedere le tre sperimentazioni che sono in corso. Vedete, una partita nel 2018, io direi un po'zoppicante, un po'zoppicante perché non erano... e non sono stati fatti, a mio avviso, sufficienti studi nell'animale, ma questa sperimentazione usa come cellule staminali di partenza le IPS, quindi le pluripotenti indotte, quindi quelle riprogrammate da adulti e trapiantate nel paziente.
Ovviamente il Giappone, che è stata la nazione di Shinya Yamanaka, che ha nel 2006 prodotto questa riprogrammazione e ha ottenuto il Nobel. Per questo ovviamente il Giappone vuole correre sull'idea del trapianto delle pluripotenti indotte, nel 2018 ha fatto il primo trapianto nel Parkinson. E poi abbiamo queste due sperimentazioni che hanno molti dati preclinici, anche dei loro protocolli di differenziamento delle cellule, nel 2021 è partita quella negli Stati Uniti.
e 2022 quella in Svezia. Quindi come chiudere? Vediamo se riesco. L'esito di queste sperimentazioni lo avremo tra due o tre anni, però dovete immaginarvi che questo è solo l'inizio, questa è la strada tracciata, perché si sta già lavorando a protocolli di seconda generazione, perché questi neuroni sono sì dopaminergici, ma la quota di A9 e l'autenticità giusto di qui, il neurodipaminergia è ancora non raggiunta, quindi si vogliono ottenere cellule migliori, cellule più funzionali, magari chissà un domani regolabili nella loro attività.
Immaginate di avere un trapianto che voi possiate accendere o spegnere, perché non è detto che in tutti i momenti ci sia necessità della funzione del trapianto. capaci di meglio connettersi e anche possibilmente di resistere, queste cellule devono anche, attenzione che c'è una malattia in corso in questi pazienti, di resistere al danno cerebrale dovuto alla malattia. Tutto questo avviene perché i ricercatori ovviamente competono tra loro, quindi è una competizione sana, competono per arrivare primi, competono per arrivare primi, per le pubblicazioni, competono per vincere il Granz, che insomma devono sostenere queste ricerche, ma collaborano, come avete visto anche in una delle diapositive, per raggiungere questi obiettivi prima e meglio insieme.