I ricercatori dell'Eli and Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research dell'UCLA hanno, per la prima volta, persuase le cellule staminali umane a diventare interneuroni sensoriali, le cellule che ci danno il nostro senso del tatto. Il nuovo protocollo potrebbe essere un passo verso le terapie basate sulle cellule staminali per ripristinare la sensazione nelle persone paralizzate che hanno perso sensibilità in parti del loro corpo.

Lo studio, guidata da Samantha Butler, professore associato di neurobiologia all'UCLA e membro del Broad Stem Cell Research Center, è stato pubblicato oggi sulla rivista Rapporti sulle cellule staminali .

interneuroni sensoriali, una classe di neuroni nel midollo spinale, sono responsabili della trasmissione di informazioni da tutto il corpo al sistema nervoso centrale, che consente il senso del tatto. La mancanza del senso del tatto colpisce molto le persone paralizzate. Per esempio, spesso non riescono a sentire il tocco di un'altra persona, e l'incapacità di provare dolore li lascia suscettibili alle ustioni da contatto involontario con una superficie calda.

"Il campo si è concentrato per molto tempo sul far camminare di nuovo le persone, "disse Maggiordomo, l'autore senior dello studio. "'Fare sentire di nuovo le persone non ha lo stesso suono. Ma camminare, devi essere in grado di sentire e sentire il tuo corpo nello spazio; i due processi vanno davvero a braccetto."

In uno studio separato, pubblicato a settembre dalla rivista eLife , Butler e i suoi colleghi hanno scoperto come i segnali di una famiglia di proteine ​​chiamate proteine ​​morfogenetiche ossee, o BMP, influenzare lo sviluppo degli interneuroni sensoriali negli embrioni di pollo. La ricerca Stem Cell Reports applica questi risultati alle cellule staminali umane in laboratorio.

Quando i ricercatori hanno aggiunto una specifica proteina morfogenetica ossea chiamata BMP4, così come un'altra molecola di segnalazione chiamata acido retinoico, alle cellule staminali embrionali umane, hanno ottenuto una miscela di due tipi di interneuroni sensoriali. Gli interneuroni sensoriali DI1 danno alle persone la propriocezione - un senso di dove si trova il loro corpo nello spazio - e gli interneuroni sensoriali dI3 consentono loro di sentire un senso di pressione.

I ricercatori hanno scoperto che la miscela identica di interneuroni sensoriali si è sviluppata quando hanno aggiunto le stesse molecole di segnalazione a cellule staminali pluripotenti indotte, che vengono prodotti riprogrammando le cellule mature del paziente come le cellule della pelle. Questo metodo di riprogrammazione crea cellule staminali in grado di creare qualsiasi tipo di cellula pur mantenendo il codice genetico della persona da cui hanno avuto origine. La capacità di creare interneuroni sensoriali con le cellule riprogrammate di un paziente ha un potenziale significativo per la creazione di un trattamento a base cellulare che ripristina il senso del tatto senza soppressione immunitaria.

Butler spera di essere in grado di creare un tipo di interneurone alla volta, il che semplificherebbe la definizione dei ruoli separati di ciascun tipo di cellula e consentirebbe agli scienziati di avviare il processo di utilizzo di queste cellule nelle applicazioni cliniche per le persone paralizzate. Però, il suo gruppo di ricerca non ha ancora identificato come fare in modo che le cellule staminali producano interamente cellule dI1 o interamente dI3, forse perché è coinvolta un'altra via di segnalazione, lei disse.

I ricercatori devono ancora determinare la ricetta specifica dei fattori di crescita che indurrebbero le cellule staminali a creare altri tipi di interneuroni sensoriali.

Il gruppo sta attualmente impiantando i nuovi interneuroni sensoriali dI1 e dI3 nel midollo spinale dei topi per capire se le cellule si integrano nel sistema nervoso e diventano completamente funzionali. Questo è un passo fondamentale verso la definizione del potenziale clinico delle cellule.

"Questo è un lungo cammino, " Butler ha detto. "Non abbiamo risolto come ripristinare il tocco, ma abbiamo fatto un primo passo importante elaborando alcuni di questi protocolli per creare interneuroni sensoriali".