Staminali riprogrammate (iPS) conservano memoria della propria origine. Invito alla precauzione per gli scienziati

Il processo di riprogrammazione che si usa per ottenere le cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) a partire da semplice cellule della pelle, non e' perfetto: queste cellule conservano nel proprio genoma una memoria della propria origine come staminali adulte, e questo accade in qualunque organo o tessuto che derivi da esse. Il problema dovra' essere risolto prima di poter usare questi tessuti per un trapianto, che rappresenta la grande speranza per malattie oggi incurabili.
Sin dalla loro scoperta, quattro anni fa grazie al ricercatore giapponese Shina Yamanaka dell'Universita' di Kyoto, le cellule iPS hanno rivoluzionato le ricerche di medicina rigenerativa. Si ottengono riprogrammando una semplice cellula della pelle o dei capelli di un paziente, ma non sono tanto versatili come le cellule staminali embrionali.
Ora un'équipe dell'Istituto Salk della California, guidata dal professor Joseph Ecker, ha individuato questo problema. Lo studio e' stato pubblicato sulla rivista “Nature”, e uno dei suoi autori e' James Thomson, l'embriologo dell'Universita' del Wisconsin che nel 1998 aveva scoperto le prime cellule staminali embrionali umane e apri' cosi' ad un nuovo fronte la medicina rigenerativa.
Nonostante la gran promessa delle staminali iPS, le linee di ricerca oggi piu' applicate si basano sulle staminali embrionali, nonostante i blocchi dell'Amministrazione Usa precedente all'attuale presidente Obama per problemi etici e religiosi. Le cellule iPS non presentano questi problemi.
I problemi di riprogrammazione individuati dall'équipe di Ecker sono relativi ad una delle aree di ricerca piu' attive della biomedicina attuale: l'epigenetica. Durante lo sviluppo embrionale, le cellule sono assegnate ad una funzione in base alla loro posizione, ma dovrebbero ricordarsi come si muovono e proliferare. Questa memoria non e' scritta nella sequenza del Dna, ma in altre molecole che si attaccano sopra, e per questo si chiama epigenetica (al di sopra dei geni, letteralmente). Tra queste, le principali molecole sono proteine chiamate istone e il radicale piu' semplice della chimica organica, il metile (-CH3), che si possono attaccare alle istone come se fosse il proprio Dna. La metilazione di un gene in una cellula porta alla sua inattivazione in tutte le cellule che discendono da essa: di qui la memoria.
Ecker e i suoi colleghi hanno esaminato per la prima volta i metilomi, o profili di metilazione del genoma, di cinque cellule iPS umane mantenute in coltura, e le hanno confrontate con le cellule staminali embrionali, le cellule staminali adulte e altri tipi di cellule differenziate a partire da quelle precedenti. I risultati hanno mostrato che la maggior parte del metiloma delle cellule iPS e' identico alle cellule staminali embrionali, come avevano sperato... ma non sono uguali del tutto: da una parte il metiloma differisce un po' tra una linea di iPS e le altre linee; e tutte queste sono diverse dalle cellule embrionali in varie zone del genoma. Soprattutto vicino alle punte dei cromosomi e di altre zone essenziali per la divisione equitativa del materiale genetico tra le due cellule figlie.
Il sistema di riprogrammazione e' quindi imperfetto. Alcune zone del genoma che vengono metilate con cellule originarie della pelle, continuano a conservare caratteristiche proprie pur essendo state riprogrammate in iPS. Situazione che non si verifica con le cellule staminali embrionali.
E' la prima importante differenza trovata tra questi due tipi di cellule, e quindi e' d'obbligo un invito alla precauzione per gli scienziati del settore.