Le cellule staminali sono cellule indifferenziate che dividono e producono diversi tipi di cellule. In genere, le celle differenziate in un tipo di cella specifico sono post-mitotiche, ovvero non si dividono più. Tuttavia, gli scienziati hanno trovato un modo per riprogrammare queste cellule mature in modo che "de-differenzino" e tornino a uno stato non specializzato e proliferino. Queste cellule sono anche pluripotenti come cellule staminali embrionali, in grado di produrre tutti i tipi di cellule, e sono quindi chiamate cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC).

Gli iPSC sono potenzialmente preziosi in medicina, perché un paziente che ha bisogno di un particolare tipo di cellula, ad esempio una retina danneggiata a causa della degenerazione maculare, potrebbe ricevere un trapianto delle cellule richieste, generato da un altro tipo di cellula nel proprio corpo. Questo è chiamato trapianto autologo, e riduce il rischio di rigetto del trapianto che può verificarsi quando i tessuti vengono trapiantati tra individui.

Il processo

Per creare iPSC, le cellule mature come i fibroblasti della pelle o le cellule del sangue di una persona sono coltivate in coltura. Quindi, i geni per più fattori di trascrizione vengono consegnati nelle cellule utilizzando un vettore virale, e le proteine del fattore di trascrizione vengono espresse utilizzando il meccanismo della cellula. I fattori di trascrizione si attivano poi molti altri geni che sono espressi da cellule staminali embrionali, restituendo le cellule a uno stato indifferenziato, proliferante e pluripotente.

È ancora in fase di studio se gli iPSC siano realmente equivalenti alle cellule staminali embrionali, ma sembrano essere simili e possono produrre cellule da tutti e tre gli strati germinali del corpo. Come per altri tipi di cellule staminali, gli scienziati stanno imparando a promuovere la differenziazione di specifici tipi di cellule dagli iPSC in modo efficiente, in modo che i tipi di cellule necessari possano essere prodotti in quantità adeguate.

Prime sperimentazioni cliniche

Le prime cellule retiniche trapiantate in studio clinico derivate da iPSC in pazienti con degenerazione maculare senile. Da allora, diversi studi clinici iPSC sono stati approvati per il trattamento del morbo di Parkinson, malattia cardiaca, e lesioni del midollo spinale. Le cellule prelevate dai pazienti e trasformate in iPSC vengono utilizzate anche per studiare le loro malattie in laboratorio. In generale, gli iPSC forniscono un'altra fonte di cellule staminali per la ricerca scientifica.