Una via di segnalazione alternativa migliora il trapianto di cellule staminali ematiche
Stesso recettore, effetto diverso
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Le terapie geniche vengono utilizzate per trattare numerose patologie ematiche. Tuttavia, spesso le cellule staminali del sangue non riescono a esprimere appieno il loro potenziale dopo il trapianto. I ricercatori dell’UZH hanno ora studiato una via di segnalazione alternativa che potrebbe rappresentare una soluzione.
Le cellule staminali ematiche sono cellule rare presenti nel midollo osseo che producono le cellule ematiche e immunitarie necessarie per tutta la vita, garantendo così il rinnovamento del sangue e del sistema immunitario nell’organismo. Per questo motivo vengono utilizzate anche nei trapianti di midollo osseo e nelle nuove terapie geniche per il trattamento di una vasta gamma di malattie del sangue. Tuttavia, durante la terapia genica le cellule staminali devono essere trattate in laboratorio prima del trapianto, il che può far loro perdere parte della loro capacità rigenerativa e ridurre le probabilità di successo complessivo del trattamento.
Per migliorare le prospettive di queste terapie, i ricercatori dell’Istituto di Medicina Rigenerativa (IREM) dell’Università di Zurigo erano alla ricerca di nuove vie di segnalazione in grado di migliorare la funzione delle cellule staminali ematiche. A tal fine, hanno studiato come una proteina chiamata proteina C attivata (aPC) influenzi le cellule staminali ematiche umane. Hanno confrontato l’effetto dell’aPC con quello della trombina – un’altra proteina coinvolta nella coagulazione del sangue che agisce tramite lo stesso recettore cellulare, noto come recettore 1 attivato dalle proteasi (PAR1). Il lavoro è frutto di una collaborazione tra l’UZH e l’Università della California, Santa Cruz.
Stesso recettore, effetto diverso
«Sebbene entrambe le molecole attivino lo stesso recettore, il PAR1, producono esiti molto diversi», afferma il primo autore Simon Pöllmann dell’IREM. «Siamo riusciti a dimostrare che l’aPC aiuta le cellule staminali del sangue a rimanere in uno stato di riposo e protezione». In questo stato di riposo, noto come quiescenza, le cellule trattate con l’aPC si dividevano meno frequentemente, erano meno inclini a differenziarsi prematuramente in cellule ematiche specializzate e conservavano le caratteristiche fondamentali per il funzionamento a lungo termine delle cellule staminali. Al contrario, la trombina ha determinato una maggiore differenziazione delle cellule, il che può ridurne il potenziale staminale.
È stato particolarmente importante osservare che il trattamento con aPC per una sola ora ha migliorato la trapiantabilità delle cellule staminali ematiche umane. Ciò è stato dimostrato nel modello animale durante il trapianto nei topi. «Le cellule trattate hanno prodotto un maggior numero di cellule ematiche umane e hanno mostrato una maggiore capacità di sostenere l’emopoiesi anche dopo ripetuti trapianti», spiega l’autrice principale Ute Modlich, professoressa presso la Divisione di Terapia Genica e Cellulare dell’IREM. Inoltre, il trattamento con aPC ha protetto le cellule staminali dall’attivazione da parte di segnali infiammatori che normalmente le avrebbero fatte uscire dal loro stato di riposo.
Un miglioramento promettente per la terapia
I risultati dello studio dimostrano quindi che la trasmissione del segnale tramite la proteina C attivata rappresenta una strategia promettente per preservare la qualità e la capacità rigenerativa delle cellule staminali ematiche umane. A lungo termine, i ricercatori ritengono che questo approccio possa contribuire a migliorare il successo dei trapianti di cellule staminali e delle terapie geniche, apportando un reale beneficio ai pazienti affetti da malattie del sangue.
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