Cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) “Everything you need is already inside.” Bill Bowerman | Andrea Trecarichi e Andrea Scuto |

Dr. Shinya Yamanaka Nome: Shinya Yamanaka Età: 51 anni Città di nascita: Osaka (Jp) Professione: Prof. all’Università di Kyoto Laurea in Medicina e Chirurgia (Università di Kobe 1987) Specializzato in Chirurgia ortopedica. Riconoscimenti: Premio Wolf (2011) Premio Nobel (2012) (bionet.com.tw)

| Reprogramming of Mature Cells | Le nostre vite cominciano quando un ovulo fecondato si divide e forma nuove cellule che , a loro volta, continuano a dividersi. (istitutosangiovannibosco.net)

Queste cellule sono inizialmente identiche, ma diventano sempre più specializzate con il passare del tempo. Come risultato di questo processo , le nostre cellule si differenziano a seconda della funzione che devono svolgere all’interno dell’organismo - ad esempio potrebbero maturare in un neurone , in un fibroblasto, o in un nefrone.

(etatpur.it) (istitutosangiovannibosco.net) (my-personaltrainer.it)

Per molto tempo si è creduto che una cellula matura già specializzata non potesse ritornare ad uno stato primordiale, ma, attraverso gli esperimenti del gruppo di Yamanaka, è stato dimostrato il contrario. (liquidarea.com)

Nel 1962 , John Gurdon rimosse il nucleo di una cellula uovo fecondata da una rana e lo sostituì con il nucleo di una cellula matura presa dall’intestino di un girino . Questa cellula uovo modificata maturò in una nuova rana, dimostrando che la cellula matura conteneva ancora l'informazione genetica necessaria per formare tutti i tipi di cellule . Nel 2006 , Shinya Yamanaka è riuscito a identificare un piccolo numero di geni all'interno del genoma di topi che si è rivelato decisivo in questo processo. Quando vengono attivati tali geni, le cellule della pelle di topo possono essere riprogrammate ritornando allo stato di cellule staminali immature , che , a loro volta , possono dar vita a tutti i tipi di cellule all'interno del corpo.

| Cellule staminali pluripotenti indotte | (iPSC) Le cellule staminali pluripotenti indotte sono cellule somatiche riprogrammate in cui viene indotta la pluripotenza mediante l’induzione, ad esempio tramite trasduzione lentivirale, dell’espressione di specifici fattori di trascrizione come ad esempio Oct-4, Sox2, NANOG, c-Myc, LIN28 e klf4.

| MicroRna e pluripotenza | miRNAs alone can reprogram somatic cells to pluripotency The miR302/367 cluster reprograms both mouse and human fibroblasts

| MicroRna e pluripotenza. (2) | In questo studio viene presentato un nuovo metodo in cui la generazione di cellule staminali pluripotenti indotte viene ottenuta mediante l'utilizzo di micro- RNA. I risultati mostrano che questo approccio origina con maggior efficienza tale tipologia di staminali rispetto a metodi precedentemente sviluppati.

Shinya Yamanaka ha riferito che lui e i suoi colleghi dell'Università di Kyoto hanno riprogrammato con successo le cellule adulte umane per funzionare come staminali. In questo primo articolo, pubblicato in Cell , Yamanaka ed i suoi colleghi hanno identificato quattro fattori genetici che hanno portato alla riprogrammazione di cellule di topo adulte in cellule staminali pluripotenti indotte (iPS ), in grado di svilupparsi in qualsiasi tipo di cellula . Secondo la nuova ricerca, questi stessi fattori genetici utilizzati con cellule adulte umane hanno determinato le cellule iPS , che sono quasi indistinguibili dalle cellule staminali embrionali umane .

La rapida applicazione di questo approccio per le cellule umane ha drammaticamente cambiato il panorama della scienza sulle cellule staminali . Ciò offre spunti di ricerca per ottenere benefici nella cura di malattie umane . I loro risultati aprono la porta a generare fonti alternative di cellule pluripotenti da pazienti , che è un importante passo in avanti . Siamo ancora lontani dal trovare cure o terapie da cellule staminali e non sappiamo quali processi saranno efficaci ", ha detto Yamanaka . " Secondo Yamanaka , il prossimo passo sarà quello di capire come queste cellule possono utilizzati per studiare modelli di malattia e come potenziali terapie .

"Ora siamo finalmente in grado di ottenere le cellule staminali del paziente ,specifiche per le terapie, senza timore di immunorifiuto e per rendere le cellule staminali malattia specifiche in modo da rivelare le cause nascoste di molte malattie umane ". Citz: Yamanaka.

| Un contributo fondamentale (1) | Nonostante vi sia un’intensa attività di ricerca , gli esatti meccanismi fisiopatologici alla base di disturbi del movimento , tra cui il morbo di Parkinson ,l’ atrofia multisistemica e la malattia di Huntington rimangono più o meno sfuggenti . Purtroppo non sono attualmente disponibili trattamenti per fermare le progressioni di queste malattie. Poiché le cellule staminali sono i precursori di tutte le cellule del corpo umano, la comprensione dei meccanismi molecolari che governano come si sviluppano e lavorano potrebbe fornirci molte intuizioni fondamentali nella cura di determinate malattie .

| Un contributo fondamentale (2) | Inoltre , le cellule staminali possono essere una fonte rinnovabile di cellule sostitutive per i neuroni danneggiati nei disturbi del movimento. L'uso di staminali potrebbe essere una grande spinta nella scoperta di farmaci per queste malattie . Particolare attenzione dovrebbe essere data al coinvolgimento delle cellule staminali neurali nella neurogenesi adulta in modo da favorire il suo sviluppo come opzione terapeutica . (xn--cos-8la.com)

| Analisi dei dati | Esaminando l'espressione genica e la metilazione del DNA di 49 cellule staminali pluripotenti umane indotte (hiPSCs) e 10 cellule staminali embrionali umane, si riscontrano variazioni sovrapposte di espressione genica e metilazione del DNA . Il confronto del differenziamento neurale in vitro di hiPSCs e cellule staminali embrionali ha mostrato che sette cloni hiPSC hanno mantenuto un numero significativo di cellule indifferenziate, anche dopo la cultura. hiPSCs Cellule Staminali Embrionali Umane (nextme.it) (reporterliveitalia.info)

| Conclusioni | Una volta trapiantate nel cervello di topo queste formano un teratoma. Questi cloni di hiPSC difettosi sono caratterizzati da elevati livelli di espressione di diversi geni. Questi dati hanno dimostrato un insieme di linee hiPSC che hanno aberranteespressione genica e presentano un potenziale difetto nel differenziamento neurale che deve essere identificato ed eliminato prima di una eventuale applicazione alla medicina rigenerativa.

| Bibliografia | -UCSF http://www.ucsf.edu/news/2007/11/7369/shinya-yamanaka-reprograms-human-adult- cells-embryonic-stem-cells -CELL http://www.cell.com/cell-stem-cell/abstract/S1934-5909(11)00111-1 -NOBELPRIZE http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2012/yamanaka-facts.html -NCBI (PUBMED) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24245936 -Università di Urbino http://pcb27.bib.uniurb.it/Archivio/sci/DISPENSE/AA_2012-2013/scienze/BioMolAvanzata/miRNA- capitolo%20libro.pdf -Università di Firenze http://www.unifi.it/upload/sub/assegni/2013/dcmt_dd110_151113_prog.pdf -Intervista video Direttore Scientifico SmartBank : Dott. Irene Martini PHD

| Andrea Scuto e Andrea Trecarichi | Anno accademico 2013/2014 Scuola di Medicina Corso di Laurea di Medicina e Chirurgia Docente: Dott. Cinzia Di Pietro | Andrea Scuto e Andrea Trecarichi |