Salute: ENEA, nuova strategia sulle cellule staminali

Nuove prospettive per lo sviluppo di terapie innovative nel campo della medicina rigenerativa. È quanto emerge da due studi internazionali realizzati nell'ambito del progetto europeo RISEUP, coordinato da ENEA, e pubblicati sulle riviste Journal of Molecular Sciences e Stem Cell Research and Therapy. Secondo queste ricerche il destino delle cellule staminali^[1] potrà essere orientato verso la proliferazione o il differenziamento in cellule adipose, ossee e neuronali attraverso l'applicazione di impulsi elettrici ultra-brevi (PEF).

"Le cellule staminali rappresentano uno strumento estremamente potente per la rigenerazione dei tessuti danneggiati, ma il successo del trapianto cellulare dipende da diversi fattori, tra cui la capacità delle cellule di colonizzare il tessuto lesionato, di sopravvivere e di differenziarsi", spiega la coordinatrice del progetto RISEP Claudia Consales, ricercatrice del Laboratorio ENEA di Biotecnologie RED. "Per questo motivo - prosegue - è fondamentale adottare strategie mirate per favorire questi processi. Oltre al trapianto con l'utilizzo di scaffold - strutture di supporto che facilitano l'attecchimento delle cellule - è preferibile applicare protocolli capaci di stimolare inizialmente la proliferazione cellulare, così da migliorarne la sopravvivenza, e successivamente il differenziamento. Perché uno dei principali ostacoli al trapianto cellulare è rappresentato proprio dalla morte di una quota significativa delle cellule impiantate durante la fase di attecchimento".

In questi due studi i ricercatori hanno dimostrato che a guidare il destino delle cellule staminali sono le oscillazioni di calcio indotte da impulsi elettrici ultra-brevi (PEF), della durata di 100 microsecondi e di intensità moderata, che determinano la formazione di pori nella membrana cellulare (elettroporazione)^[2]. Infatti, dai test in laboratorio è emerso che un aumento della frequenza delle oscillazioni del calcio indotto dai PEF può favorire la proliferazione cellulare e il mantenimento dello loro stato indifferenziato. Al contrario la loro riduzione o scomparsa accompagna i processi di differenziamento.

L'elettroporazione, indotta da stimolazione elettrica^[3] a intensità differenti, trova già larga applicazione in ambito biologico e clinico. Ad esempio, l'elettroporazione temporanea è molto utile se si vuole trasferire materiale genetico o farmaci all'interno delle cellule (elettro chemioterapia); quella permanente è indicata nelle terapie anticancro perché, non richiudendosi i pori, la cellula tumorale muore senza danneggiare il tessuto sano.

"Il successo dei nostri test deriva proprio dall'integrazione di una tecnica di stimolazione elettrica già consolidata con le conoscenze sul ruolo chiave del calcio nei processi cellulari: la combinazione di questi elementi ha permesso di ottenere un risultato inedito: un approccio efficace e facilmente applicabile con cui diventa possibile controllare il destino delle cellule", conclude la ricercatrice ENEA Claudia Consales.