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Cellule staminali curano la distrofia nei cani
Ricercatori del San Raffaele dimostrano l’efficacia dell’uso di cellule staminali dei vasi sanguigni nella cura di cani affetti da distrofia muscolare di Duchenne.
Un gruppo di ricercatori del San Raffaele, in collaborazione con l’Università di Pavia e la Scuola Veterinaria francese di Maisons-Alfort, ha dimostrato l’efficacia di particolari cellule staminali, dette “mesoangioblasti”, nella cura della distrofia muscolare di Duchenne, malattia genetica degenerativa dei muscoli che dipende da difetti nel gene della distrofina. Iniettati per via arteriosa in cani che sviluppano naturalmente la forma più grave della malattia, i mesoangioblasti hanno prodotto la distrofina, proteina indispensabile per la funzione delle fibre muscolari e assente nelle cellule malate. In seguito al trattamento gli animali hanno mostrato un miglioramento nel tono e nella forza muscolare, tradotto in una migliore capacità di movimento.
L’importante scoperta è pubblicata oggi sul sito di Nature, la più prestigiosa rivista scientifica internazionale in tutti i campi della ricerca scientifica. La rivista ha inoltre dedicato alla scoperta un editoriale a cura di Jeffrey Chamberlain della University of Washington School of Medicine, Seattle, WA, USA.
Lo studio pubblicato su Nature
Cellule staminali prelevate dai vasi sanguigni di cani sani e definite mesoangioblasti sono state iniettate per via intra-arteriosa in cani Golden Retriever colpiti da distrofia muscolare di Duchenne (DMD) e sottoposti a un trattamento di immuno-soppressione a base di ciclosporina per evitare il rigetto delle cellule del donatore. E’ importante sottolineare che i cani trattati hanno ereditato il gene malato responsabile della DMD dalla madre, esattamente come accade nei pazienti. Dopo cinque iniezioni consecutive, i cani distrofici hanno mantenuto o migliorato la deambulazione e una discreta forza muscolare; inoltre, una percentuale delle loro fibre muscolari, variabile tra il 10 ed il 70%, ha prodotto la versione normale della distrofina.
I risultati di questi esperimenti indicano che i mesoangioblasti sono in grado di migliorare struttura e funzione muscolare in cani distrofici.
“Questo studio è il frutto di 15 anni di lavoro, finanziati in maniera prioritaria da Telethon, e di precedenti risultati incoraggianti ottenuti sui topi” - sottolinea Giulio Cossu, direttore dell’ Istituto di ricerca sulle cellule staminali del San Raffaele di Milano, professore dell’Università di Milano e coordinatore del gruppo dei ricercatori. “Prima però di passare alla sperimentazione clinica abbiamo ripetuto la sperimentazione sui cani; questi animali hanno infatti tutti i segni della distrofia muscolare di Duchenne presenti nell’uomo e rappresentano quindi un modello migliore dei topi per verificare gli effetti di una terapia.
I risultati pubblicati oggi su Nature ci confermano che eravamo sulla strada giusta e ci permettono di iniziare a pianificare la sperimentazione sull’uomo. Ma è importante ricordare” – sottolinea Cossu – “che, anche se il cane malato di DMD rappresenta il modello animale più vicino alla malattia umana, il passaggio alla sperimentazione clinica richiede tempi lunghi e molta cautela. Noi speriamo di poter iniziare un trial clinico in un futuro prossimo; nel frattempo raccomandiamo ai pazienti di continuare a rimanere in cura presso i loro specialisti che saranno costantemente informati dei progressi della ricerca e di una sua applicazione clinica”.
Un primo passo è stato già fatto: la settimana scorsa si sono riuniti al San Raffaele, sotto l’egida di Telethon, alcuni specialisti, provenienti da tutta Italia, che seguono pazienti colpiti da distrofia muscolare di Duchenne e rappresentanti delle associazioni di pazienti. Scopo dell’incontro era condividere i risultati ottenuti e iniziare a programmare la futura sperimentazione clinica sull’uomo.
Gli studi precedenti
Questo importante lavoro è il frutto di precedenti studi sperimentali effettuati dagli stessi ricercatori sui topi.
Uno studio del 1998 dimostrava che il midollo osseo dei topi contiene cellule capaci di formare nuove fibre muscolari in un muscolo rigenerato: questi dati indicarono che esistono cellule capaci di formare fibre muscolari al di fuori del muscolo stesso e capaci di raggiungere il muscolo attraverso la circolazione sanguigna. Tuttavia esperimenti di trapianto di midollo in topi distrofici hanno dimostrato che le cellule del midollo non sono di per sé sufficienti a sortire alcun beneficio clinico. Più di recente i ricercatori hanno osservato che cellule staminali associate ai vasi sanguigni, i mesoangioblasti, possono essere coltivate in vitro e possono differenziare in nuove fibre muscolari scheletriche. Nel 2003 queste osservazioni sono state sperimentate sui topi affetti da un’altra forma di distrofia muscolare, quella dei cingoli: quando iniettati per via sistemica, i mesoangioblasti normali hanno ripristinato struttura e funzione del muscolo distrofico. Inoltre, anche mesoangioblasti isolati da topi distrofici si sono dimostrati ugualmente capaci di migliorare la funzionalità dei muscoli malati, a condizione che prima dell’iniezione venissero geneticamente “curati” in vitro con una copia sana del gene mutato. Più di recente la procedura di trapianto è stata ottimizzata, migliorando la capacità dei mesoangioblasti di colonizzare i muscoli malati.
Oltre a questo studio, altre sperimentazioni cliniche sono programmate o sono già in corso con nuovi vettori virali (terapia genica) o con nuovi farmaci che agiscono sia a livello dell’espressione della distrofina che indirettamente sui muscoli, inducendo la loro ipertrofia e rallentando quindi il decorso della distrofia. E’ probabile che nel tempo, una combinazione di diverse terapie possa portare finalmente a risultati risolutivi per una cura della distrofia muscolare.
La distrofia muscolare di Duchenne (DMD)
È una malattia genetica degenerativa a carico dei muscoli ed è la forma più grave perché la degenerazione dei muscoli colpisce anche quelli respiratori e il cuore, specialmente negli ultimi anni di vita. I primi sintomi si manifestano intorno ai tre anni di vita. Già nell'infanzia i muscoli profondi delle cosce e delle anche progressivamente si indeboliscono fino a causare difficoltà nel camminare. Generalmente verso gli 11 anni il bambino è costretto a muoversi su una sedia a rotelle, diventando così dipendente per molti atti della vita quotidiana. L'aspettativa di vita non supera in media il venticinquesimo anno di età. Insieme alla sua variante, la distrofia di Becker, le due forme di distrofia rappresentano il 50% di tutte le distrofie muscolari. La malattia ha origine da alterazioni in un gene situato sul cromosoma X che produce una proteina chiamata distrofina, un’impalcatura elastica sulla faccia interna della membrana della fibra muscolare. La DMD quindi colpisce, tranne rarissime eccezioni, esclusivamente i maschi (un bambino ogni tremila nati), che possiedono un solo cromosoma X. Le cellule staminali del muscolo, note come “cellule satelliti”, rigenerano nuove fibre muscolari per sostituire quelle distrutte dalla malattia. Purtroppo le nuove fibre hanno lo stesso difetto genetico di quelle che sostituiscono e quindi ne condividono il destino. Più o meno rapidamente la riserva di cellule staminali del muscolo si esaurisce ed il tessuto muscolare non può più essere ricostruito.
Benché la malattia sia stata descritta da Duchenne più di centocinquanta anni fa e la sua base molecolare sia stata chiarita esattamente venti fa, attualmente non esiste alcuna terapia, se non trattamenti da parte di personale specializzato per limitare gli effetti della malattia, prolungare la durata della vita e migliorare le condizioni generali.
Redazione (22/11/2006)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag:
Duchenne,
DMD,
mesoangioblasti,
distrofia,
muscoli
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