Questo è un post ospite della Michael J. Fox Foundation for Parkinson’s Research (MJFF). La MJFF è impegnata nella ricerca di una cura per il Parkinson e di una migliore qualità di vita per coloro che oggi convivono con la malattia. Le cellule staminali sono strumenti preziosi in questo lavoro, aiutando a sviluppare nuove terapie e a conoscere meglio la malattia. Scopri di più sul lavoro che fanno su www.michaeljfox.org.
Il morbo di Parkinson è un disturbo neurologico che colpisce una persona su 100 oltre i 60 anni. La malattia causa una varietà di sintomi tra cui problemi motori come tremori, rigidità muscolare e rallentamento dei movimenti, e sintomi non motori di deterioramento cognitivo, disturbi dell’umore e disfunzioni autonomiche. Si stima che quasi 1 milione di persone negli Stati Uniti e più di 6 milioni nel mondo abbiano la malattia di Parkinson. I trattamenti attuali possono alleviare alcuni sintomi, ma nessuna terapia disponibile arresta o rallenta la progressione della malattia.
Gli scienziati stanno usando le cellule staminali per capire meglio e trattare la malattia di Parkinson.
Trattamenti con cellule staminali
Nella malattia di Parkinson (PD), le cellule che producono il messaggero chimico dopamina degenerano e muoiono. L’introduzione di nuove cellule di dopamina nel cervello può aiutare a sostituire ciò che si perde nella PD e a ridurne i sintomi. Un tale trattamento potrebbe anche ridurre gli effetti collaterali dei farmaci. L’uso a lungo termine del farmaco più comunemente prescritto per la PD (levodopa) e il progredire della malattia possono portare a discinesia o a movimenti incontrollati e involontari.
Le cellule staminali possono essere usate in laboratorio per generare molti altri tipi di cellule, comprese quelle della dopamina. Le cellule staminali pluripotenti indotte (cellule iPS) derivano da cellule adulte (di solito dalla pelle o dal sangue) e possono essere manipolate per agire come cellule staminali.
A fine 2017, i ricercatori del laboratorio di Jun Takahashi, MD, PhD del Center for iPS Cell Research and Application dell’Università di Kyoto in Giappone hanno annunciato che uno studio che trapiantava cellule nervose fatte da cellule iPS nel cervello di modelli preclinici era promettente. Le cellule innestate erano in grado di secernere dopamina e stimolare i neuroni nel cervello. Le cellule impiantate sono sopravvissute per due anni, sembravano migliorare i sintomi e non hanno causato effetti collaterali negativi.
Nel luglio 2018, i ricercatori di Kyoto hanno annunciato i piani per iniziare una sperimentazione clinica spostando la procedura sugli esseri umani. I ricercatori iniettano cellule progenitrici dopaminergiche – cellule che si sviluppano in neuroni che producono dopamina – direttamente in un’area del cervello associata alla degenerazione neurale nella malattia di Parkinson. Gli scienziati hanno completato il primo trapianto in ottobre e prevedono di completare altre sei operazioni entro il 2022.
Negli Stati Uniti, i ricercatori stanno studiando altri possibili approcci terapeutici utilizzando le cellule staminali. Lorenz Studer, MD, del Memorial Sloan Kettering Cancer Center, faceva parte del team che per primo ha sviluppato con successo neuroni di dopamina da cellule staminali embrionali umane. Il suo laboratorio sta ora sviluppando un prodotto cellulare di grado clinico per neuroni della dopamina fatto da cellule staminali embrionali. Le cellule sono state innestate con successo in modelli animali, e il laboratorio Studer passerà potenzialmente a studi clinici umani nel 2019. Con il sostegno del MJFF, Ole Isacson MD, PhD, e Penelope Hallet, PhD, della Harvard Medical School stanno testando altri promettenti approcci terapeutici con cellule staminali usando neuroni dopaminergici da cellule iPS e cellule staminali embrionali.
Le cellule staminali come strumenti
Le cellule staminali possono anche essere utilizzate per creare modelli di malattia per conoscere i meccanismi molecolari del PD e testare nuove molecole di farmaci.
Il National Institute of Neurological Disorders and Stroke del National Institutes of Health ha creato un archivio ad accesso aperto di cellule staminali ingegnerizzate da persone con Parkinson, individui con mutazioni genetiche associate al PD (con la malattia e a rischio), e volontari di controllo. I ricercatori stanno usando queste cellule per studiare il processo del Parkinson e il ruolo della genetica. Possono anche essere utilizzate per lo screening di potenziali terapie farmacologiche.
La Michael J. Fox Foundation fornisce anche cellule staminali per progetti scientifici. Lo studio Parkinson’s Progression Markers Initiative (PPMI), sponsorizzato dalla MJFF, mette a disposizione cellule iPS a costo zero per ricercatori qualificati. Lo studio fornisce più di 130 linee cellulari dalle sue varie coorti: individui con PD, partecipanti di controllo, e volontari a rischio di sviluppare PD. Quando accoppiate con i profondi dati molecolari, clinici e di imaging raccolti attraverso il PPMI, queste cellule possono essere strumenti potenti per capire cosa è diverso nel Parkinson e come gli scienziati possono affrontare questa disfunzione con nuovi trattamenti.
Il futuro
La ricerca sulle cellule staminali potrebbe aiutare gli scienziati a definire meglio la patologia del Parkinson, a selezionare nuovi farmaci e a sviluppare nuovi trattamenti. Ci sono sfide da superare; il lavoro è ancora necessario per generare cellule robuste, sia in qualità che in quantità che possano sopravvivere e funzionare adeguatamente nel cervello. Gli scienziati stanno studiando quale fonte di cellule (pluripotenti indotte o embrionali) sia più efficace e gli scienziati si assicureranno che qualsiasi trattamento sia sicuro prima che diventi diffuso.
Il ritmo sta crescendo, però, e una maggiore tecnologia e comprensione della malattia sta spingendo il campo verso nuovi trattamenti.
Per saperne di più sulle cellule staminali la Michael J. Fox Foundation e l’ISSCR.