Caratteristiche biologiche delle cellule staminali placentari

Embrionali Staminali da sangue cordonale Staminali placentari Staminali Adulte
1 Alta capacità replicativa SI NO SI NO
2 Procedura non invasiva NO SI SI NO
3 Numero riproduzioni 100+ 5 < 100+ ?
4 Potenzialità applicativa ALTA MEDIA ALTA ALTA
5 Costi - ALTI BASSI -
6 Stabilità genomica BASSA ALTA ALTA ?
7 Vitalità ALTA BASSA ALTA BASSA
8 Differenziamento ILLIMITATO MEDIO ALTO LIMITATO
9 Facilità di raccolta BASSA MEDIA ALTA ?
10 Campioni "di scorta" conservati separatamente NO ? SI ?
11 Assenza di implicazioni etiche NO ? SI SI
Note:
1 Staminali emopoietiche da sangue cordonale: limitata capacità replicativa. Staminali adulte: dipende dal tipo
2 Staminali embrionali: morte del feto. Staminali adulte: dipende dal tipo e dalla procedura di estrazione
3 Staminali adulte: dipende dal tipo
4 Staminali da sangue cordonale: applicazioni solo per le cellule emopoietiche
5 Staminali embrionali: impossibile la conservazione autologa. Staminali adulte: dipende dal tipo e dalla procedura di estrazione
6 Staminali embrionali: bassa stabilità genomica. Staminali adulte: dipende dal tipo di cellule e dalle procedure di espansione e successivo impiego
7 /
8 /
9 Staminali adulte: dipende dal tipo
10 Staminali adulte: dipende dal tipo
11 Staminali embrionali: eticamente discutibile per la morte del feto. Staminali sangue cordonale: scelta tra donazione e conservazione per se stessi

Le cellule staminali placentari sono cellule staminali fetali le cui applicazioni potranno essere sviluppate nel campo della medicina rigenerativa e della terapia cellulare, nel trattamento di numerose patologie oggetto delle ricerche mediche in corso, dalla cura di malattie importanti fino al trattamento di lesioni gravi e infortuni, nella ricostruzione della cartilagine di un ginocchio o la riparazione di una lesione ossea.

Ad oggi occorre diffidare da chi afferma di poter utilizzare sull’uomo terapie miracolose, ma l’evidenza scientifica porta a ritenere che a breve termine le speranze di oggi possono diventare realtà. Le cellule staminali placentari (provenienti dal liquido amniotico e dai villi coriali) sono cellule diverse e uniche rispetto alle altre cellule staminali: sono in grado di riprodursi numerose volte, sono geneticamente stabili ed hanno un elevato grado di differenziazione, che permette loro di replicarsi in molte linee cellulari quali quelle del tessuto osseo, muscolare, nervoso, cartilagineo e del sangue.

CAPACITÀ PROLIFERATIVA Le cellule staminali sono cellule immature in grado di replicarsi e di dare origine a cellule figlie uguali a quelle madri, fornendo così una fonte potenzialmente inesauribile di cellule in grado di costruire, rinnovare e riparare organi e tessuti danneggiati. È importante che la capacità proliferativa delle cellule staminali sia adeguata e che rimanga preservata durante la raccolta e loro conservazione, al fine di consentire in tempi rapidi l’espansione delle cellule in numero adeguato per gli scopi terapeutici individuati. I dati di letteratura convergono nell’evidenziare ottimali doti proliferative da parte delle cellule staminali fetali da liquido amniotico e da villi coriali.

References: In ‘t Anker P.S., et al., Amniotic fluid as a novel source of mesenchymal stem cells for therapeutic transplantation. Blood. 2003 Aug 15;102(4):1548-9. Poloni A., et al., Characterization and expansion of mesenchymal progenitor cells from first-trimester chorionic villi of human placenta. Cytotherapy. 2008;10(7):690-7. Sessarego N., et. al., Multipotent mesenchymal stromal cells from amniotic fluid: solid perspectives for clinical application. Haematologica, 2008, 93(3):339-346.

STABILITÀ GENOMICA Data la loro elevata capacità di proliferare e di auto-rigenerarsi, le cellule staminali possono essere suscettibili a danno genomico che può in alcuni casi determinare un aumentato rischio di trasformazione tumorale. Per tale motivo le cellule staminali di diversa origine devono essere preventivamente sottoposte ad accurati controlli genetici che garantiscano la loro stabilità genomica prima e dopo la messa in coltura. Evidenze di letteratura indicano che le cellule staminali da liquido amniotico e da villi coriali presentano una elevata stabilità genomica anche dopo protratto mantenimento in coltura.

References: Angelo P.C., et al., Cryopreservation does not alter karyotype, multipotency, or NANOG/SOX2 gene expression of amniotic fluid mesenchymal stem cells. Genet Mol Res. 2012 Apr 19;11(2):1002-12. Poloni A., et al., Human mesenchymal stem cells from chorionic villi and amniotic fluid are not susceptible to transformation after extensive in vitro expansion. Cell Transplant. 2011;20(5):643-54. De Coppi P., et al., Isolation of amniotic stem cell lines with potential for therapy. Nature Biotechnology, 2007, 25 (1):100-106.

stamina

POTENZIALE DIFFERENZIATIVO Le cellule staminali sono cellule indifferenziate che, oltre alla capacità di replicarsi e di proliferare, mantengono la proprietà intrinseca di specializzarsi e di dare luogo in questo modo ai diversi tipi cellulari maturi che compongono l’organismo umano. Le cellule staminali si ritrovano in alcuni tessuti anche nell’individuo adulto, ma la loro abbondanza si riduce drasticamente dopo la nascita e la loro capacità differenziativa è inoltre limitata a destini cellulari ristretti se non quando esclusivi per un unico tipo cellulare. A differenza delle cellule staminali adulte, quelle fetali di origine amniotica o di villo coriale mantengono una capacità plastica più primitiva, potendo dare origine ad un numero molto più elevato di tessuti quali: osseo, cartilagineo, muscolare, cardiaco, neuronale, pancreatico, epatico ecc.

References: Abumaree M.H., et al., Phenotypic and functional characterization of mesenchymal stem cells from chorionic villi of human term placenta. Stem Cell Rev. 2013 Feb;9(1):16-31. Yan Z.J., et al., Comparison of the neural differentiation potential of human mesenchymal stem cells from amniotic fluid and adult bone marrow. Cell Mol Neurobiol. 2013 May;33(4):465-75. Bossolasco P., et al., Molecular and phenotypic characterization of human amniotic fluid cells and their differentiation potential. Cell Res. 2006 Apr;16(4):329-36.

POTENZIALITÀ APPLICATIVE Le cellule staminali possono essere usate in medicina per la prevenzione e la cura di molte malattie di natura immunitaria, degenerativa o traumatica, nonché per il trattamento di difetti congeniti dello sviluppo. Le patologie che attualmente si avvalgono dell’uso terapeutico di cellule staminali (come autotrapianto od impiego delle stesse da donatore) includono, oltre ad una serie di tumori (quali mielomi, leucemie e linfomi), malattie degenerative quali il diabete, la sclerosi multipla, il Parkinson, la SLA e numerose altre patologie. Analogamente, l’utilizzo delle cellule staminali fetali da liquido amniotico e da villi coriali è stato suggerito per il trattamento di queste patologie, e particolarmente promettente sembra essere il loro impiego nell’ambito della medicina ricostruttiva per la riparazione e la ricostruzione di tessuti valvolari cardiaci, tracheali, diaframmatici ed osseo-cartilaginei. Diversi studi ormai dimostrano che queste cellule possiedono un profilo affine a quelle mesenchimali derivate, per esempio, dal midollo osseo. Cellule staminali di derivazione amniotica e placentare, per esempio, sono state suggerite per un potenziale impiego nella terapia cellulare del diabete, delle vasculopatie, nonché per la rigenerazione muscolo-scheletrica ed osseo-cartilaginea.

References: Petsche Connell J., et al., Amniotic Fluid-Derived Stem Cells for Cardiovascular Tissue Engineering Applications. Tissue Eng Part B Rev. 2013 Mar 14. Calzarossa C, et al., Neurorescue effects and stem properties of chorionic villi and amniotic progenitor cells. Neuroscience. 2013 Mar 27;234:158-72. Murphy S.V., et al., Amniotic fluid and placental membranes: unexpected sources of highly multipotent cells. Semin Reprod Med. 2013 Jan;31(1):62-8.Trohatou O. et al., Human amniotic fluid stem cells as an attractive tool for clinical applications. Curr Stem Cell Res Ther. 2013 Mar;8(2):125-32. Rennie K., et al., Applications of amniotic membrane and fluid in stem cell biology and regenerative medicine. Stem Cells Int. 2012;2012:721538. Longo U.G., et al., Stem cells from umbilical cord and placenta for musculoskeletal tissue engineering. Curr Stem Cell Res Ther. 2012 Jul;7(4):272-81. Zhong Z.N., et al., Potential of placenta-derived mesenchymal stem cells as seed cells for bone tissue engineering: preliminary study of osteoblastic differentiation and immunogenicity. Orthopedics. 2012 Sep;35(9):779-88. Shaw S.W., et al., Clinical applications of prenatal and postnatal therapy using stem cells retrieved from amniotic fluid. Curr Opin Obstet Gynecol. 2011 Apr;23(2):109-16. Antonucci I., et al., Amniotic fluid as a rich source of mesenchymal stromal cells for transplantation therapy. Cell Transplant. 2011;20(6):789-95. Da Sacco S., et al., Human amniotic fluid as a potential new source of organ specific precursor cells for future regenerative medicine applications. J Urol. 2010 Mar;183(3):1193-200. Kadam S., et al., Human placenta-derived mesenchymal stem cells and islet-like cell clusters generated from these cells as a novel source for stem cell therapy in diabetes. Rev Diabet Stud. 2010 Summer;7(2):168-82.

CONTRIBUTI BIOCELL Biocell Center ha effettuato ed effettua studi e ricerche sulle cellule staminali da liquido amniotico e da villi coriali, spesso sfociati in brevetti internazionali . Alcuni studi sono coperti da normali esigenze di riservatezza, mentre altri sono resi pubbliche: di seguito alcune referenze:

References: Roselli et al., Fetal mesenchymal stromal cells derived from cryopreserved human chorionic villi are genetically stable in long-term cultures. Cytotherapy, In press. The Pregnancy Meeting, San Francisco (USA) 2011. FIRST Meeting, Milan (I) 2011. EMBO Workshop, Brescia (I) 2010.

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