Cellule staminali e ingegneria genetica rappresentano una promettente risorsa nella medicina rigenerativa. Ma come funzionano?
Come ogni film riguardante l’amichevole Spiderman di quartiere, anche The Amazing Spiderman fornisce spunti interessanti per l’analisi di alcuni argomenti scientifici. In questo caso particolare riguardo la rigenerazione di interi arti. Il dottor Connors prova a sfruttare la capacità rigenerativa delle lucertole per farsi ricrescere il braccio destro, perso anni prima. Ma è davvero possibile?
La capacità rigenerativa intrinseca di organi e tessuti
Le cellule, eccezion fatta per quelle nervose, hanno la capacità di riprodursi. Questo consente un rinnovamento cellulare costante, tipico ad esempio della pelle, anche se con grossi limiti. Difficilmente infatti il nostro organismo può riparare danni molto estesi come la perdita di interi arti o organi. Uno dei pochissimi casi in cui il corpo riesce a rigenerare un organo è il fegato, ma anche in questo caso serve che l’organo non sia andato totalmente perso. Insomma, ne serve una piccola porzione da cui il corpo possa partire per rigenerare la restante parte. Per questo, il trapianto di fegato è l’unico caso in cui non serve trapiantare l’intero organo: ne basta una piccola parte, il resto del lavoro lo farà il nostro corpo in autonomia. La ricerca sta esplorando due strade parallele cercando di conseguire un obiettivo che sembra lontano anni luce, la rigenerazione di interi arti. Da un lato le cellule staminali, dall’altro il trasferimento genico. In cosa consistono?
Le cellule staminali
Se normalmente da una cellula epiteliale derivano due cellule epiteliali, da una cellula epatica due cellule epatiche, le cellule staminali sono cellule in grado di generare differenti tipi di cellule “figlie”. Le loro capacità dipendono dal tipo di cellula staminale poiché ne esistono diverse con diverse caratteristiche. In particolare si dividono in: totipotenti, pluripotenti e multipotenti. Le staminali totipotenti sono in grado di dare origine a qualsiasi tipo di cellula dell’organismo, inclusi i tessuti extra embrionali, e compongono lo zigote (prima formazione morfologica dopo il concepimento). Le pluripotenti possono dare origine a tutti i tessuti eccetto quelli extraembrionali (come la placenta). Le multipotenti possono dare origine a un numero limitato di tessuti, sono più specializzate (un esempio sono quelle ematopoietiche, progenitrici dei componenti del sangue). È chiaro che, a seconda del tipo, le cellule staminali possono essere sfruttate per rigenerare diversi tessuti, organi, potenzialmente arti.
Il trasferimento genico
Un’altra strada percorribile è quella presente nel film: sfruttare la capacità rigenerativa di alcuni animali applicandola a noi. Ma come? Beh, va detto, attualmente è quasi fantascienza. Tuttavia la possibilità teorica c’è ed è dimostrata. Già in natura i batteri sono in grado di scambiarsi geni per acquisire certe caratteristiche (come nella resistenza agli antibiotici). Si può fare lo stesso con animali ed esseri umani? Basta prendere il gene che permette alle lucertole di rigenerare porzioni del corpo e inserirlo nel nostro genoma? Ovviamente no, è molto più complesso. Il genoma è qualcosa di straordinario, e in quanto tale è estremamente complesso. È fatto di migliaia di geni, spesso interconnessi gli uni agli altri. L’espressione di un gene influenza quella di un altro, la modifica di un gene può avere conseguenze devastanti su tutto l’organismo. Se una piccola mutazione causa malattie devastanti, inserire un gene estraneo che conseguenze può avere?
Quindi possiamo rigenerare interi arti?
Ad oggi purtroppo no, è qui che il film sfocia nella fantascienza. Le basi sono buone e abbastanza realistiche, ma i risultati ben lontani dalla realtà. Intendiamoci, la ricerca sulle cellule staminali sta progredendo anche se non sono ancora utilizzate per terapie di routine. Risultano invece fondamentali per la ricerca in ambito biologico e medico, proprio per la possibilità di indurle a un differenziamento specifico secondo le nostre volontà. Vengono utilizzate per lo studio di tumori, leucemie, malattie neurodegenerative, rigenerazione tissutale, ma nulla che si avvicini alla rigenerazione di arti interi.
Per quanto riguarda il trasferimento genico siamo ancora più indietro. Come scritto sopra, modificare il genoma è letteralmente un casino. Ogni modifica, anche piccola, può sconvolgere l’intero organismo con conseguenze difficili da prevedere. Questo è chiaro già nel film, le conseguenze per il dottor Connors sono inaspettate e devastanti. Non possiamo modificare qualcosa che ancora non conosciamo a fondo. Il primo passo è una comprensione capillare del genoma e dei meccanismi che regolano l’espressione genica, passo che siamo ancora ben lontani dal compiere.
Sicuramente entrambe le strade sono promettenti per l’applicazione sull’essere umano, in particolare le staminali, ma siamo ancora lontani da raggiungere obiettivi cosi ambiziosi come la capacità rigenerativa totale.
