Nuove frontiere della medicina: le terapie rigenerative e l'immunoterapia dei tumori
Medici&Salute pubblica un articolo del prof. Sergio Romagnani del Dipartimento Medicina Interna dell'Università di Firenze

Il notevole innalzamento dell'età media verificatosi negli ultimi decenni particolarmente nei paesi ad alto tenore di vita, solleva problematiche nuove e propone nuove sfide per la ricerca in campo biomedico. Infatti l'aumento della vita media configura la necessità di un allungamento del periodo di attività lavorativa e quindi un miglioramento nelle condizioni di efficienza fisica e mentale anche nei soggetti anziani.

D'altro canto, l'aumento dell'età media della vita comporta necessariamente l'aumento di neoplasie, la cui prevalenza nella popolazione ha certamente un rischio strettamente correlato con l'aumento del numero delle persone che raggiungono età avanzate e che in molti casi non possono essere curate con le terapie attualmente a nostra disposizione. Si va pertanto configurando la necessità di sviluppare terapie capaci di sostituire o rigenerare organi danneggiati dall'invecchiamento, ma anche da processi patologici o traumi. Al tempo stesso appare importante la possibilità di disporre di nuove forme di terapia dei tumori, basate su metodologie nuove rispetto a quelle attualmente utilizzabili.

Lo sviluppo di modalità terapeutiche capaci di sostituire le cellule di organi danneggiati irreversibilmente costituisce attualmente un nuovo settore della medicina che è stato definito "Medicina Rigenerativa". Le possibili nuove modalità terapeutiche nei confronti delle neoplasie sono basate sull'induzione o il potenziamento della risposta immunitaria nei confronti delle medesime e vengono designate con il termine di "Immunoterapia dei tumori".

La base biologica di entrambe queste nuove frontiere della medicina è rappresentato dallo straordinario potenziale di un particolare tipo di cellule, le cellule staminali, progenitori immaturi dotati del potenziale di differenziarsi nei diversi tipi cellulari. Un classico esempio di cellula staminale è rappresentato dalle cellule staminali embrionali. Queste cellule sono totipotenti, cioè dotate della capacità di dare vita anche ad un individuo completo. Una tale possibilità è stata realizzata in alcune specie animali ed è nota come "clonazione riproduttiva". La sua applicazione nell'uomo appare eticamente insostenibile.

Le cellule embrionali, a causa della loro totipotenza differenziativa, possono tuttavia anche essere utilizzate per la rigenerazione di un singolo organo o tessuto. La ricerca sulle cellule staminali embrionali per questo tipo di clonazione, definita "clonazione terapeutica", viene accettata sul piano etico da numerosi paesi, mentre è stata anch'essa considerata eticamente inaccettabile in altri, incluso il nostro, nonostante tali cellule provengano da embrioni destinati alla distruzione, in quanto preparati in vitro in numero superiore alle necessità per fini di fecondazione artificiale.

Cellule staminali, ancorché dotate di una capacità differenziativi ridotta rispetto alle cellule staminali embrionali, e pertanto definite multipotenti anziché totipotenti, esistono tuttavia anche nell'adulto a livello del midollo osseo, del sangue periferico e di alcuni tessuti. Nonostante tale limitazione, anche le cellule staminali prelevate da soggetti adulti, e quindi utilizzabili senza limitazioni di carattere etico, sembrano tuttavia in grado di differenziarsi in cellule dotate di particolare attività funzionale e quindi essere utilizzate al fine di rigenerare un tessuto o un organo danneggiato o distrutto.

Infatti, almeno nei modelli sperimentali animali, tali cellule una volta prelevate dal midollo osseo, espanse numericamente ed indotte a differenziarsi appropriatamente in vitro, possono essere reinfuse nello stesso soggetto e ricostituire il patrimonio cellulare danneggiato o distrutto. Le applicazioni potenziali di questo tipo di terapie sono molteplici: la rigenerazione del tessuto nervoso danneggiato da malattie degenerative quali la malattia di Alzheimer o il morbo di Parkinson, del tessuto miocardico distrutto da un infarto, del tessuto osseo o cartilagineo irreversibilmente danneggiati da traumi o da interventi demolitivi a causa di neoplasie, del tessuto epatico in soggetti affetti da cirrosi e molte altre ancora.

Le cellule staminali midollari, o i monociti circolanti da esse derivati, possono essere utilizzati anche ai fini della immunoterapia delle neoplasie. Le neoplasie sono infatti potenzialmente in grado di stimolare risposte protettive da parte del sistema immunitario, ma queste risposte in genere non sono in grado di bloccare o rimuovere la neoplasia. Le cellule staminali ed i monociti circolanti da esse derivati possono essere indotti in vitro a differenziarsi in un particolare tipo di cellule, designate "cellule dendritiche" che svolgono il ruolo fondamentale di presentazione degli antigeni alle cellule del sistema immune devolute alla protezione, cioè i linfociti T.

Sulla base di questi rilievi, si prospettano pertanto nuove modalità di immunoterapia specifica consistenti nel prelievo di cellule staminali o monociti dal soggetto neoplastico, la loro maturazione in cellule dendritiche, l'incubazione di quest'ultime con antigeni appropriati ottenuti dalla neoplasia, la loro espansione numerica, ed infine la reinfusione delle medesime cellule nello stesso paziente in modo da indurre un potenziamento delle capacità aggressive dei linfociti T nei confronti della neoplasia e quindi la distruzione di quest'ultima.

Nel giugno 2003 è stato inaugurato il nuovo Laboratorio allestito con fondi di un progetto di ricerca finanziato dalla Regione Toscana dal titolo "Sviluppo e ottimizzazione delle tecnologie per la messa a punto di terapie con cellule staminali prelevate da soggetto adulto". Questa struttura è una delle più avanzate in Europa perché possiede laboratori BCBL3 che consentono la manipolazione di cellule da reinfondere al paziente in condizioni di assoluta sicurezza per il medesimo, nonché attrezzature sofisticate e moderne, tra cui un citofluorimetro multiparametrico dotato di 4 laser, un "cell sorter" multiparametrico, un microscopio confocale, un microdessettore a laser ed una apperacchiatura per PCR quantitatativa secondo Taqman. Le ricerchie sono iniziate da alcuni mesi e sono già disponibili alcuni interessanti risultati preliminari.

Prof. Sergio Romagnani
Dipartimento di Medicina Interna, Università di Firenze