Condotta presso il Wellcome Trust-MRC Stem Cell Institute di Cambridge (UK) dal dott. Nunzio Iraci e coordinata dal dott. Stefano Pluchino, una ricerca di base partita dallo studio dei meccanismi di signaling delle cellule staminali neurali offre diversi risvolti anche per il trattamento delle leucemie e di alcune malattie autoimmuni come la sclerosi multipla. Il dott. Pluchino studia ormai da diversi anni il ruolo delle terapie con cellule staminali neurali nel trattamento di condizioni come la sclerosi multipla. Di lunga data anche il legame con AISM e la sua Fondazione, che lo ha portato nel 2007 a ricevere il Premio Rita Levi Montalcini proprio per le sue ricerche sui meccanismi di plasticità terapeutica delle cellule staminali neurali.
Gli studiosi si sono concentrati su un aspetto molto specifico della biologia della cellula: si tratta degli exosomi o vescicole membranose extracellulari, particelle di dimensioni molto piccole che si formano dalla membrana cellulare e servono a trasportare e scambiare diversi tipi di molecole tra le cellule. Molti studi sostengono che gli exosomi svolgano un ruolo chiave nella regolazione del metabolismo cellulare, delle risposte infiammatorie, della metastatizzazione dei tumori.
IN CHE COSA CONSISTE
“Da alcuni anni ormai – spiega Pluchino – studiamo gli exosomi delle cellule staminali neurali, perché siamo convinti che gli exosomi svolgano una funzione importante nei meccanismi di signaling in condizioni complesse come ad esempio i trapianti, e immaginiamo che il chiarimento dei meccanismi di signaling possa permettere lo sviluppo di protocolli di terapia disegnati attorno alla malattia, e in ultima analisi attorno al paziente. Sono le basi di quella che adesso è nota a tutti come precision medicine o medicina di precisione.”
QUALI SONO GLI ESITI PIÙ IMPORTANTI
“In questo studio abbiamo notato che gli exosomi delle cellule staminali neurali si comportano come delle unità metaboliche completamente indipendenti, veicolando al di fuori del compartimento cellulare multiple attività enzimatiche”, continua Pluchino. “Abbiamo identificato un enzima di cui si sapeva pochissimo e non si capiva bene come funzionasse: la Asparaginasi-like 1. Questo enzima è una variante selettiva del più noto L-asparaginasi, già utilizzato come terapia adiuvante nel trattamento delle forme acute di leucemia linfoblastica sin da metà degli anni Settanta. Il problema principale delle L-asparaginasi attualmente approvate per utilizzo in clinica però è duplice: si tratta di enzimi ricombinanti ottenuti in batteri, e pertanto intrinsecamente immunogenici, e dotati di attività Glutaminasica, ossia in grado di degradare non solo Asparagina ma anche Glutamina. L’accumulo di Glutamato è il principale responsabile di uno tra i più frequenti eventi avversi registrati, la tossicità epatica, che purtroppo quando registrato impone l’interruzione del farmaco.”
POSSIBILI RISVOLTI PER LA SCLEROSI MULTIPLA
“L’idea è che questa forma enzimatica scoperta possa essere tradotta in nuove terapie, non solo in oncoematologia. Inoltre le cellule leucemiche da cui siamo partiti sono linfociti tumorali, come linfociti (ma non tumorali) sono anche le cellule verso cui sono stati sviluppati i principali farmaci modificanti la malattia attualmente in uso per le forme a ricadute e remissioni di sclerosi multipla. La speranza è che estendendo lo studio del metabolismo cellulare anche ai linfociti autoreattivi, quelli che sono coinvolti nella patogenesi delle malattie autoimmuni, si chiarisca il ruolo dei principali percorsi metabolici, si capisca la funzione del metabolismo nella scelta delle funzioni di una cellula, e magari si identifichi una funzione anche per Asparagina. Inoltre, questa ricerca permette di immaginare di utilizzare exosomi come delle nanoparticelle naturali in cui incapsulare enzimi e/o farmaci in generale. In un futuro un po’ più lontano, si potrebbe addirittura pensare di sviluppare anche nanoparticelle del tutto sintetiche che mimino le principali funzioni degli exosomi per incapsulare il farmaco desiderato e veicolarlo in vivo, nel paziente, nel sito desiderato e alla concentrazione desiderata. Una delle cose che fanno le staminali quando arrivano nel cervello è anche quella di scambiare exosomi con le cellule vicine, che inevitabilmente sono sia cellule del sistema immunitario – linfociti e monociti/macrofagi – ma anche cellule del cervello come astrociti, oligodendrociti, microglia e neuroni”, conclude Pluchino.
Già nel 2014, il team coordinato dal dott. Pluchino aveva identificato un primo meccanismo di signaling tramite exosomi, basato sullo scambio di recettori di membrana per citochine infiammatorie, e pubblicato questa prima scoperta sulla prestigiosa rivista Molecular Cellnel.
