Insegnare alle cellule staminali del sangue a rigenerarsi

The Cutting Edge

		Fotografie ad altofotografie ad alto ingrandimento (riga superiore) del midollo osseo di topi 10 giorni dopo l’esposizione alle radiazioni illustrano che il trattamento PTN migliora il recupero del sistema sanguigno e che il co-trattamento con un inibitore del percorso Ras blocca questo beneficio. La riga inferiore dimostra che i topi di controllo irradiati (a sinistra) hanno deplezione delle cellule staminali del sangue (ckit+sca-1+) a 10 giorni dall’esposizione alle radiazioni, ma il trattamento con PTN accelera il recupero delle cellule staminali del sangue. Immagine: Per gentile concessione del Dr. John P. Chute

Scienziati della UCLA hanno dimostrato come una proteina unica nel midollo osseo umano può guidare le cellule staminali a riparare il nostro sistema sanguigno dopo una lesione. La scoperta offre una tabella di marcia che potrebbe portare a trattamenti di radiazione e chemioterapia più efficaci per le persone con cancro e altre malattie legate al sangue.

Le cellule staminali ematopoietiche sono state una chiave per il nuovo studio. Gli scienziati hanno studiato a lungo le cellule staminali ematopoietiche, che hanno la capacità di diventare qualsiasi altro tipo di cellula del sangue, come i globuli rossi o bianchi, per cercare di capire come il midollo osseo le regola e le istruisce a rigenerarsi e ripararsi.
Nelle ricerche precedenti, John P. Chute, MD, professore di ematologia e radio-oncologia, ha scoperto che le cellule endoteliali – le cellule che compongono il rivestimento dei vasi sanguigni nel nostro midollo osseo – svolgono un ruolo chiave nel dire alle cellule staminali ematopoietiche come rinnovarsi e ripararsi. Ha teorizzato che in seguito a un infortunio o a un altro stress per il nostro corpo, il sistema sanguigno nel suo complesso ne beneficia, poiché l’attività nel midollo osseo guida direttamente le cellule staminali per promuovere e accelerare il recupero. Nel nuovo studio, il dottor Chute e colleghi hanno costruito sul loro lavoro precedente per identificare una nuova proteina chiamata pleiotrofina (PTN). Hanno scoperto che la proteina si lega alle cellule staminali ematopoietiche e che è questo processo che attiva le cellule staminali del sangue per stimolare il recupero del nostro intero sistema sanguigno.

Il team del dottor Chute ha condotto esperimenti in modelli di topi per somministrare PTN dopo una dose normalmente letale di radiazioni. Hanno scoperto che le cellule staminali ematopoietiche e il sistema sanguigno si sono ripresi più velocemente con la pleiotrofina che senza, e in due terzi dei casi l’animale è sopravvissuto. Inoltre, hanno scoperto che quando hanno fatto il contrario – bloccando effettivamente PTN e quindi impedendole di funzionare – le cellule staminali del sangue non hanno visto alcun vantaggio nel recupero. Questo suggerisce fortemente che la proteina è la chiave per accelerare il recupero del sistema sanguigno.

“Abbiamo ora scoperto il meccanismo con cui la pleiotrofina può istruire le cellule staminali del sangue a rigenerarsi”, dice il dottor Chute, che è un membro del Eli and Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research alla UCLA. “Modellandolo per il potenziale uso in pazienti umani, questo apre la porta a enormi possibilità terapeutiche.”

Il dottor Chute e il suo team stanno attualmente perseguendo una sperimentazione clinica di fase I con l’obiettivo di accelerare il recupero per i pazienti sottoposti a tutti i tipi di radiazioni e chemioterapia, nonché di ridurre i ritardi tra i trattamenti.

“La pleiotrofina media la rigenerazione ematopoietica attraverso l’attivazione del RAS”, Journal of Clinical Investigation, 24 settembre 2014