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Vita, una luce dal Sol Levante

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Il nome del professor Shinya Yamanaka è una bandiera dell’odierno Giappone nel mondo. A lui, quest’anno già insignito della massima onorificenza scientifica del suo Paese, è stato di recente conferito il Premio Balzan (che al Nobel ha assai poco da invidiare), «per la sua scoperta di un metodo che permette di trasformare le cellule adulte già differenziate in cellule che presentano caratteristiche delle staminali embrionali». Queste cellule, chiamate staminali pluripotenti indotte o iPS («induced Pluripotent Stem cell»), sono state inizialmente generate tramite l’introduzione di quattro geni nelle cellule fibroblastiche (tipiche del tessuto connettivo, in grado di produrre le componenti della matrice extracellulare) di cavie da laboratorio con l’aiuto di vettori retro-virali. Shinya Yamanaka, che dirige il Centro per la ricerca e l’applicazione delle cellule iPS all’Università di Kyoto e il Gladstone Institute per le malattie cardiovascolari a San Francisco, ha dimostrato che tali geni sono in grado di riprogrammare il genoma di queste cellule e di farle così ritornare a uno stadio embrionale che le rende capaci di generare tutti i tipi cellulari presenti all’interno di un organismo. Egli e la sua équipe hanno poi dimostrato che si possono anche ottenere cellule iPS partendo da fibroblasti umani. Incontro lo scienziato a Roma, a Palazzo Corsini, sede dell’Accademia Nazionale dei Lincei, al forum interdisciplinare dei vincitori del Premio Balzan 2010. Ha da poco concluso una «lectio magistralis» dal titolo «Human Ips Cells - Nuova Frontiera nella Ricerca Medica» nel corso della quale ha mostrato la foto del nutrito gruppo dei suoi collaboratori. Sorprende l’età: sono tutti giovanissimi. E’ un quarantottenne che dimostra a dir poco quindici anni di meno per il sorriso gentile di ragazzo e la spiritualità del volto, accentuata da occhiali cerchiati in oro.
Professor Yamanaka come siete riusciti a ottenere le prime cellule «riprogrammate» umane?
Abbiamo identificato - mi risponde - i quattro geni utili alla tecnica, effettuando esperimenti sui topi. Ignoravamo quanti fossero gli elementi necessari per riprogrammare una cellula: il loro numero avrebbe potuto variare enormemente. Mi colpì il fatto che quattro fossero sufficienti. Trovare la loro giusta combinazione è stato un colpo di fortuna. Abbiamo poi iniziato a sperimentare sulle cellule umane la procedura applicata sui topi. Dopo quasi un anno di lavoro eravamo però al punto di partenza. Abbiamo allora messo in atto nuove condizioni di coltura delle cellule, monitorandole più a lungo. All’origine del successo c'è quel cambiamento.
Quali risultati avete conseguito?
Da cellule adulte di un infinitesimale lembo di pelle abbiamo ottenuto le prime cellule staminali riprogrammate e pluripotenti, con caratteristiche del tutto simili a quelle embrionali. In altre parole siamo ora in condizione di produrre cellule staminali potenzialmente in grado di trasformarsi in ogni tessuto umano senza ricorrere agli embrioni.
Lei ha parlato al forum di una banca delle cellule staminali. Cosa intende?
La banca delle cellule staminali pluripotenti indotte può essere paragonata a una banca del sangue cui si ricorre quando non è possibile usare il sangue del paziente. Allo stesso modo, le iPS verranno mantenute in un archivio e utilizzate quando e se necessario.
Quale soluzione è preferibile per la produzione delle cellule staminali?
Utilizzare le cellule del paziente comporta un processo assai lungo e dai costi elevati. Perciò è senz'altro preferibile avere cellule staminali già pronte e a disposizione in una banca.
Quali sono le sfide di questo progetto?
Come esistono vari gruppi sanguigni compatibili con i vari pazienti, allo stesso modo anche in questo campo si dovrà condurre una ricerca sulla compatibilità. La sfida è ambiziosa, perché mentre i gruppi sanguigni sono quattro, le combinazioni di cellule sono più di diecimila, per cui il traguardo primario è quello di trovare una sorta di gruppo 0 che possa creare le condizioni di massima compatibilità col maggior numero di pazienti.
Professor Yamanaka, quali prospettive aprono alla ricerca e all’umanità le vostre scoperte?
La tecnologia delle cellule iPS è ancora giovanissima. La sue potenzialità di uso e applicazione in campo medico è enorme, ma esistono ancora aspetti difficili che devono essere superati perché essa possa essere applicata con successo nella scoperta di nuovi farmaci e nella medicina rigenerativa. In tempi lunghi si potrà utilizzarle nella cura dei pazienti senza il rischio di un rigetto e ciò perché le cellule adulte prelevate e riprogrammate sono quelle del paziente. E soprattutto perché, in tempi brevi, potremo usarle nello studio delle malattie e nella sperimentazione di farmaci: attraverso la riprogrammazione delle cellule malate potremo tenere sotto controllo lo sviluppo delle patologie e gli effetti dei rimedi.
Cosa potrà accadere nei prossimi cinque anni?
E' difficile dirlo. I miei colleghi e io continueremo a operare e offrire il meglio per dare impulso all’applicazione farmaceutica della tecnologia delle cellule iPS. E’ doveroso però sottolineare che la generazione di cellule iPS si basa sulle scoperte di numerosi scienziati della riprogrammazione nucleare nonché del lavoro di innumerevoli ricercatori di molti altri campi correlati. Dal nostro primo rapporto sulle cellule iPS, molti scienziati hanno incessantemente lavorato per permettere a questa tecnologia di fare nuovi passi avanti e ora la stanno facendo progredire a incredibile velocità.
Il nome del professor Shinya Yamanaka è una bandiera dell’odierno Giappone nel mondo. A lui, quest’anno già insignito della massima onorificenza scientifica del suo Paese, è stato di recente conferito il Premio Balzan (che al Nobel ha assai poco da invidiare), «per la sua scoperta di un metodo che permette di trasformare le cellule adulte già differenziate in cellule che presentano caratteristiche delle staminali embrionali». Queste cellule, chiamate staminali pluripotenti indotte o iPS («induced Pluripotent Stem cell»), sono state inizialmente generate tramite l’introduzione di quattro geni nelle cellule fibroblastiche (tipiche del tessuto connettivo, in grado di produrre le componenti della matrice extracellulare) di cavie da laboratorio con l’aiuto di vettori retro-virali. Shinya Yamanaka, che dirige il Centro per la ricerca e l’applicazione delle cellule iPS all’Università di Kyoto e il Gladstone Institute per le malattie cardiovascolari a San Francisco, ha dimostrato che tali geni sono in grado di riprogrammare il genoma di queste cellule e di farle così ritornare a uno stadio embrionale che le rende capaci di generare tutti i tipi cellulari presenti all’interno di un organismo. Egli e la sua équipe hanno poi dimostrato che si possono anche ottenere cellule iPS partendo da fibroblasti umani. Incontro lo scienziato a Roma, a Palazzo Corsini, sede dell’Accademia Nazionale dei Lincei, al forum interdisciplinare dei vincitori del Premio Balzan 2010. Ha da poco concluso una «lectio magistralis» dal titolo «Human Ips Cells - Nuova Frontiera nella Ricerca Medica» nel corso della quale ha mostrato la foto del nutrito gruppo dei suoi collaboratori. Sorprende l’età: sono tutti giovanissimi. E’ un quarantottenne che dimostra a dir poco quindici anni di meno per il sorriso gentile di ragazzo e la spiritualità del volto, accentuata da occhiali cerchiati in oro.
Professor Yamanaka come siete riusciti a ottenere le prime cellule «riprogrammate» umane?
Abbiamo identificato - mi risponde - i quattro geni utili alla tecnica, effettuando esperimenti sui topi. Ignoravamo quanti fossero gli elementi necessari per riprogrammare una cellula: il loro numero avrebbe potuto variare enormemente. Mi colpì il fatto che quattro fossero sufficienti. Trovare la loro giusta combinazione è stato un colpo di fortuna. Abbiamo poi iniziato a sperimentare sulle cellule umane la procedura applicata sui topi. Dopo quasi un anno di lavoro eravamo però al punto di partenza. Abbiamo allora messo in atto nuove condizioni di coltura delle cellule, monitorandole più a lungo. All’origine del successo c'è quel cambiamento.
Quali risultati avete conseguito?
Da cellule adulte di un infinitesimale lembo di pelle abbiamo ottenuto le prime cellule staminali riprogrammate e pluripotenti, con caratteristiche del tutto simili a quelle embrionali. In altre parole siamo ora in condizione di produrre cellule staminali potenzialmente in grado di trasformarsi in ogni tessuto umano senza ricorrere agli embrioni.
Lei ha parlato al forum di una banca delle cellule staminali. Cosa intende?
La banca delle cellule staminali pluripotenti indotte può essere paragonata a una banca del sangue cui si ricorre quando non è possibile usare il sangue del paziente. Allo stesso modo, le iPS verranno mantenute in un archivio e utilizzate quando e se necessario.
Quale soluzione è preferibile per la produzione delle cellule staminali?
Utilizzare le cellule del paziente comporta un processo assai lungo e dai costi elevati. Perciò è senz'altro preferibile avere cellule staminali già pronte e a disposizione in una banca.
Quali sono le sfide di questo progetto?
Come esistono vari gruppi sanguigni compatibili con i vari pazienti, allo stesso modo anche in questo campo si dovrà condurre una ricerca sulla compatibilità. La sfida è ambiziosa, perché mentre i gruppi sanguigni sono quattro, le combinazioni di cellule sono più di diecimila, per cui il traguardo primario è quello di trovare una sorta di gruppo 0 che possa creare le condizioni di massima compatibilità col maggior numero di pazienti.
Professor Yamanaka, quali prospettive aprono alla ricerca e all’umanità le vostre scoperte?
La tecnologia delle cellule iPS è ancora giovanissima. La sue potenzialità di uso e applicazione in campo medico è enorme, ma esistono ancora aspetti difficili che devono essere superati perché essa possa essere applicata con successo nella scoperta di nuovi farmaci e nella medicina rigenerativa. In tempi lunghi si potrà utilizzarle nella cura dei pazienti senza il rischio di un rigetto e ciò perché le cellule adulte prelevate e riprogrammate sono quelle del paziente. E soprattutto perché, in tempi brevi, potremo usarle nello studio delle malattie e nella sperimentazione di farmaci: attraverso la riprogrammazione delle cellule malate potremo tenere sotto controllo lo sviluppo delle patologie e gli effetti dei rimedi.
Cosa potrà accadere nei prossimi cinque anni?
E' difficile dirlo. I miei colleghi e io continueremo a operare e offrire il meglio per dare impulso all’applicazione farmaceutica della tecnologia delle cellule iPS. E’ doveroso però sottolineare che la generazione di cellule iPS si basa sulle scoperte di numerosi scienziati della riprogrammazione nucleare nonché del lavoro di innumerevoli ricercatori di molti altri campi correlati. Dal nostro primo rapporto sulle cellule iPS, molti scienziati hanno incessantemente lavorato per permettere a questa tecnologia di fare nuovi passi avanti e ora la stanno facendo progredire a incredibile velocità.
 

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