Un nuovo polmone con le staminali

I ricercatori della Columbia University Medical Center (CUMC) hanno trasformato le cellule staminali umane in cellule polmonari funzionali, aprendo la strada per la definitiva creazione di polmoni nel campo della bioingegneria utilizzando cellule del paziente. Oltre ad essere in grado di generare tessuto polmonare per trapianti, queste cellule potrebbero essere utilizzate anche per studiare lo sviluppo del polmone e trovare trattamenti più avanzati per le malattie polmonari.

Gli scienziati sono già stati in grado di trasformare con successo le cellule staminali umane in diversi tipi di cellule, come nervi, retina e cellule del sangue, ma è stato un po’ più complicato riuscire a creare cellule dei polmoni e delle vie aeree.

Non è stato possibile per i ricercatori creare cellule polmonari fino al 2011, quando Hans-Willem Snoeck, leader dello studio, ha scoperto un modo per trasformare le cellule staminali embrionali umane in un particolare tipo di cellule.

Questa ultima scoperta identifica alcuni nuovi fattori che permettono alle cellule staminali umane di completare la loro trasformazione in cellule epiteliali polmonari funzionali – le cellule che ricoprono la superficie del polmone.

staminali polmoni

Le cellule all’interno del polmone come quelle che compongono il tessuto connettivo e muscolare, con le cellule vascolari e le altre, appartengono al gruppo mesoderma, e richiedono un approccio diverso per generare. Secondo Snoeck questa nuova scoperta è molto importante perché le possibilità di rigetto dopo il trapianto, sono ridotte ad una minima parte in quanto verranno utilizzate cellule proprie del paziente. Anche se, questo lavoro non è tutt’altro che semplice, ma sono sula buona strada.

“Avremo bisogno di riprogrammare le cellule adulte (pelle, sangue …) con cellule staminali pluripotenti simili a cellule staminali embrionali, e convertirle in cellule polmonari, che è ciò che siamo stato in grado di fare,” afferma Snoeck. “Il passo successivo sarà quello di seminare queste su polmoni del donatore, o forse anche su polmoni di maiale, da cui sono state rimosse tutte le cellule del donatore, la sfida sarà, rimuovere tutte le cellule, lasciando intatta la struttura o il patibolo”.

Questa scoperta potrebbe essere utile per malattie mortali come, la fibrosi polmonare idiopatica, che uccide 20.000 persone negli Stati Uniti ogni anno, e non esiste alcun trattamento curativo, fatta eccezione per il trapianto polmonare, che spesso si rivela inefficace per via delle complicazioni legate all’intervento.

Si potrebbe anche far luce sullo sviluppo del polmone umano, un processo che non è ben compreso, e aiutare ad affrontare le malattie congenite che colpiscono i polmoni e le vie aeree, come fistola tracheoesofagea e atresia della trachea.

Creare un polmone con questo sistema può richiedere da 5 a 10 anni, prima che sia pronto per il trapianto. Anche il finanziamento è molto importante. Snoeck sta attualmente collaborando con il dipartimento di bioingegneria e con i chirurghi toracici della Columbia per raggiungere questo obiettivo. Il loro studio è stato recentemente pubblicato sulla rivista Nature Biotechnology, e l’università ha depositato un brevetto sul processo.

Approfondimenti: http://newsroom.cumc.columbia.edu/ (blog/2013/12/01/human-stem-cells-converted-functional-lung-cells/)

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