Leptomeningeal Stem Cells (LeSC) Project
Com’è noto il G.A.L.M. lo scorso anno si è impegnato con alcune iniziative a sostenere finanziariamente il progetto “Leptomeningeal Stem Cells (LeSC)” che il laboratorio di ricerca dell’Università di Verona sta portando avanti in collaborazione con l’Hospital Nacional de Parapléjicos di Toledo e con il Vesalius Research Center di Leuven in Belgio. Qualche mese fa sono stati a tal scopo erogati 18.000 euro, frutto della cena di gala benefica dello scorso novembre e di una riuscita lotteria conclusasi in gennaio di quest’anno. Abbiamo chiesto al dott. Krampera, coordinatore del laboratorio di ricerca, di aggiornarci sui progressi dello studio in questi ultimi mesi. Pubblichiamo la nota ricevuta.
Ricordiamo che nel 2011 il gruppo di ricerca ha individuato nelle cellule nelle meningi del midollo spinale una popolazione di cellule staminali che è coinvolta nella risposta del tessuto alla lesione. I dati sono stati pubblicati sulla rivista Stem Cells [3]. Dopo la pubblicazione il gruppo di ricerca ha guadagnato una grande visibilità a livello nazionale ed internazionale, testimoniata da ripetuti inviti a congressi per presentare la ricerca in corso e dall’attribuzione di diversi premi. Queste premesse hanno posto le basi per attrarre nuovi fondi, in particolare dall’International Research Foundation for Paraplegia (IRP), che ha voluto premiare la nostra ricerca con un finanziamento di 150.000,00 Euro. Questi nuovi fondi unitamente ai fondi finanziati dal GALM hanno permesso di dare un notevole spinta al progetto sulla lesione del midollo spinale. Durante l’anno 2012-2013 questa ricerca è stata portata avanti in continua collaborazione con Francisco Javier Rodriguez dell’Hospital Nacional de Parapléjicos Toledo e con il gruppo del professor Peter Carmeliet presso il Vesalius Research Center (http://www.vrc-lab.be), Leuven, Belgio. La ricerca si concentra su due filoni principali:
1) stabilire il ruolo fisiopatologico delle cellule staminali delle meningi, e studiarne il potenziale utilizzo in medicina rigenerativa
2) valutare il loro reale effetto antinfiammatorio e immunoregolatore
Aggiornamento sui risultati nel periodo Gennaio-Maggio 2013
1) Standardizzazione di un protocollo per la produzione di oligendendrociti da cellule delle meningi per studi rigenerativi in modelli preclinici di demielinizzazione.
I risultati di questa parte del progetto mostrano come sia possibile ottenere da piccole biopsie di meninge una grande quantità di oligodendrociti pronti per il trapianto. Il protocollo che è stato messo a punto per l’ottenimento di oligodendrociti dalle meningi potrebbe rappresentare un’importante passo per la terapia rigenerativa. Abbiamo valutato opportuno accelerare e concentrarci molto in questa parte del progetto che a nostro parere ha potenzialità traslazionali molto importanti. Nei laboratori di Verona si stanno eseguendo test funzionali che valutano la capacità rimielinizzante in vitro su fettine di midollo spinale tenute in coltura. In collaborazione con l’Ospedale di Toledo è stato eseguito un primo trial in modelli preclinici di lesioni demielinizzanti e/o contusive del midollo spinale. Gli esperimenti sono in corso e prevedono valutazione clinica e istologica a diversi momenti dal trapianto (dopo 3, 7, 15, 30 60 giorni).
Incubatore cellule staminali
2) Identificazione e caratterizzazione dell’effetto antinfiammatorio e modulatorio nei confronti delle principali cellule del sistema immunitario
Gli studi di comparazione dell’effetto antinfiammatorio e immunoregolatore delle staminali da meninge con altri tipi di staminali già note per tali caratteristiche hanno confermato che le staminali da meninge sono in grado di spegnere in vitro l’attivazione di cellule del sistema immunitario. Tale capacità può avere un ruolo nel controllare l’infiammazione successiva alla lesione del tessuto nervoso e sarà oggetto di ulteriori studi in vitro e in vivo nell’animale. Questo studio ha utilizzato cellule staminali di meningi umane prelevate da campioni bioptici di midollo spinale adulto. I risultati sono stati inseriti in una più ampia descrizione delle proprietà immunomodulatorie delle cellule staminali da diversa origine che è stata recentemente sottomessa come pubblicazione scientifica.
3) Ruolo fisiologico delle cellule staminali da meninge
In collaborazione con il laboratorio in Belgio, presso il Vesalius Research Center (VRC) guidato dal Prof. Peter Carmeliet, Ilaria Decimo e Francesco Bifari stanno identificando più precisamente la popolazione cellulare che nelle meningi è in grado di originare nuovi neuroni durante lo sviluppo postnatale. Sono state generate ad hoc 7 linee di animali transgenici che permettono specificamente di seguire sottopopolazioni cellulari delle meningi durante il corso della vita dell’animale. Lo studio è in corso e i risultati fin qui ottenuti sembrerebbero confermare che durante la vita normale (condizione fisiologica) parte delle cellule del tessuto nervoso originino da specifiche popolazioni di cellule delle meningi. La portata di questi risultati sarebbe rivoluzionaria (“groundbreaking”) e cambierebbe l’attuale visione della neurogenesi. Perciò esperimenti robusti e supportati da altissima tecnologia sono necessari per descrivere chiaramente questo fenomeno e i meccanismi della migrazione delle cellule staminali dalle meningi nel parenchima che ne sono alla base.
4) Valutazione degli effetti a lungo termine delle cellule staminali delle meningi endogene dopo lesione del midollo spinale
Risultati preliminari hanno permesso di evidenziare come le cellule delle meningi riescano, in seguito alla lesione, a differenziarsi in neuroni. In questi mesi è stato ripetuto l’esperimento su 10 nuovi campioni di animali lesionati. L’analisi dei risultati non ha permesso di visualizzare le cellule migrate probabilmente a causa di un problema nella loro marcatura. In ogni caso al momento altri esperimenti con nuovi campioni sono in corso.
Nel periodo Gennaio-Maggio 2013 i nuovi risultati hanno prodotto le seguenti pubblicazioni:
Mariano Di Trapani, Giulio Bassi, Mario Ricciardi, Emanuela Fontana, Francesco Bifari, Luciano Pacelli, Luca Giacomello, Michela Pozzobon, Francois Féron, Paolo De Coppi, Piero Anversa, Guido Fumagalli, Ilaria Decimo, Cedric Menard, Karin Tarte and Mauro Krampera. Comparative study of immune regulatory properties of stem cells derived from different tissues (submitted)
A cura di
Dr. Francesco Bifari, D.ssa Ilaria Decimo, Dr. Mauro Krampera, Prof. Guido Fumagalli