Ma facciamo un passo indietro: negli ultimi anni gli scienziati hanno concentrato i loro sforzi nel tentativo di ottimizzare una tecnica che consenta di ottenere, attraverso la riprogrammazione di cellule umane adulte, cellule staminali che hanno le caratteristiche delle cellule embrionali (nello schema a sinistra, la differenziazione delle cellule staminali embrionali). Le cellule ottenute vengono chiamate cellule staminali pluripotenti indotte, iPS e hanno la capacità di differenziarsi trasformandosi in un qualsiasi tipo di cellula adulta. In realtà, identificare quali di queste cellule abbiano davvero sviluppato questa proprietà, la pluripotenza appunto, non è cosa semplice.

Ad esempio, parametri che vengono ritenuti parametri di pluripotenza nelle cellule di topo possono non esserlo negli esperimenti di riprogrammazione che comportano l'utilizzo di cellule umane.

Facendo ricorso a tecniche di imaging su cellule vive, Daley e i suoi collaboratori hanno individuato, nel processo di riprogrammazione cellulare, numerosi marcatori di pluripotenza e hanno caratterizzato le tipologie cellulari ottenute sulla base di caratteristiche morfologiche e dell'assetto molecolare. La maggior parte dei 10.000 fibroblasti umani usati negli esperimenti di riprogrammazione ha formato delle colonie che erano morfologicamente identiche alle cellule staminali embrionali, ma solo una minoranza di queste era davvero pluripotente, come rivelato da un serie di test in vivo e in vitro.

Sulla base delle tecniche di imaging, gli studiosi hanno diviso le colonie cellulari ottenute in 3 differenti gruppi, indicati come tipo 1, 2 e 3. Hanno iniettato ciascun tipo cellulare in topi con immunodeficienza al fine di verificare la loro capacità di dare origine a un teratoma, ovvero a una formazione tumorale. Quest'ultima è infatti una proprietà tipica delle cellule staminali umane. Essi hanno osservato che le cellule di tipo 3 e la maggior parte delle cellule di tipo 2 hanno dato origine a teratomi, segnale che esse avevano acquisito alcuni livelli di pluripotenza. Altre caratteristiche tipiche di uno stato di pluripotenza sono state riscontrate solo nelle cellule di tipo 3 e non nelle restanti.

“Il nostro lavoro invita chi si occupa di cellule staminali pluripotenti indotte a verificare se è stata davvero raggiunta la pluripotenza,” commenta il biologo Thorsten Schlaegerf del Children Hospital di Boston. “Per farlo, è necessario realizzare numerosi test per valutare la capacità di formare teratomi, l'espressione genetica e l'eventuale attività di fattori epigenetici ovvero fattori che regolano l'espressione dei geni” conclude lo studioso e coautore dello studio.

Chiara Finotti