Individuato il ruolo della vitamina A nello sviluppo delle cellule staminali del sangue durante la vita embrionale. La scoperta del gruppo di ricerca dell’Istituto San Raffaele – Telethon di Milano (SR-Tiget), guidato da Andrea Ditadi, pubblicata su Nature Cell Biology rappresenta un passo in avanti nella conoscenza dei meccanismi necessari a riprodurre il sangue in laboratorio. 

Il trapianto di cellule staminali del sangue consente di promuovere la formazione di nuovi tessuti sani in caso di malattia, e oggi è il trattamento standard per molti tumori e malattie genetiche rare. Eppure, nonostante queste cellule siano ampiamente usate nella pratica clinica, ad oggi non è possibile produrle su larga scala in laboratorio. 

Lo studio,  realizzato in collaborazione con il Black Family Stem Cell Institute del Mount Sinai Hospital di New York, apre la strada alla possibilità di riprodurre le cellule staminali del sangue (ematopoietiche) in vitro. La procedura permetterebbe sia di produrre su larga scala cellule da utilizzare in campo terapeutico senza rischio di rigetto, sia di studiare con più precisione lo sviluppo del sistema immunitario e la causa di malattie genetiche del sangue. Per raggiungere il traguardo è fondamentale individuare i segnali molecolari che, fin dallo stadio embrionale, guidano lo sviluppo delle cellule staminali ematopoietiche, per cercare di caratterizzare i passaggi che portano alla formazione di quelle specializzate nella produzione dei vari elementi del sangue e ricrearli in laboratorio. Il gruppo di ricerca del SR-Tiget  ha identificato il ruolo dell’acido retinoico o vitamina A nella differenziazione delle cellule staminali a uno stadio molto precoce di sviluppo (embrionali o pluripotenti indotte, cioè ottenute riprogrammando cellule adulte)

«L’emopoiesi non è un processo lineare e strettamente gerarchico: non tutte le cellule del sangue si sviluppano allo stesso modo e nello stesso momento. In questo studio, abbiamo descritto il ruolo dell’acido retinoico o vitamina A, che abbiamo utilizzato per dare precisi segnali molecolari alle cellule staminali pluripotenti indotte. Infatti, la vitamina A è essenziale nell’embrione per formare le cellule staminali ematopoietiche ma non altre cellule del sangue. Non tutte le cellule sono però in grado di “rispondere” alla presenza della Vitamina A, solo quelle che sono pronte. Aggiungendo la vitamina A al momento giusto si ottiene la differenziazione delle cellule staminali pluripotenti in cellule che sono molto simili ai progenitori che nell’embrione generano le cellule staminali ematopoietiche. Per usare una metafora sportiva presa in prestito dal curling, ci siamo avvicinati ancora di più al centro della casa, nel nostro caso le staminali del sangue: non siamo ancora dentro perché non abbiamo ancora trovato le chiavi, ma siamo sull’uscio e nel frattempo proviamo a bussare», afferma Andrea Ditadi, capogruppo dell’Unità Sviluppo ematopoietico umano e modellizzazione delle malattie del SR-Tiget di Milano. 

I ricercatori hanno concentrato la loro attenzione sullo sviluppo dell’embrione che, per prepararsi alla vita indipendente, attiva programmi diversi in base alle esigenze che si presentano nel tempo.  Il sangue dell’embrione è infatti diverso da quello del feto e poi dell’adulto. «Per esempio, nelle fasi iniziali in cui siamo solo un piccolo grumo di cellule servono globuli rossi ad altissima affinità per l’ossigeno, ma via via che inizia a formarsi la placenta questo non è più necessario, anzi può diventare controproducente. Oppure i macrofagi, cellule che nella vita adulta sono essenziali per la difesa dell’organismo dai microbi, nell’embrione svolgono principalmente altre funzioni peculiari come il rimodellamento dei tessuti che consente ad esempio di separare le dita di mani e piedi. Da questi esempi si evince come, per ambire a ottenere cellule staminali ematopoietiche funzionanti in vitro, dobbiamo conoscere a fondo tutti i segnali che ne guidano lo sviluppo fin dalle primissime fasi della nostra vita», conclude Ditadi.