Il gruppo di ricerca ha scoperto le cellule staminali spinali: nuove opzioni per il trattamento del cancro

Sembra che nella colonna vertebrale ci sia un tipo di cellule staminali precedentemente sconosciuto. Producono una proteina che segnala alle cellule tumorali di arrivarci.

Gli scienziati hanno scoperto un nuovo tipo di cellule staminali nella colonna vertebrale che sembra svolgere un ruolo attivo nella risoluzione di un mistero di vecchia data: perché più cellule tumorali si diffondono alla colonna vertebrale che ad altre ossa del corpo.

Quando il cancro al seno, al polmone e alla prostata si diffonde a più ossa del corpo, ci sono da tre a cinque volte più tumori nella colonna vertebrale che negli arti inferiori e superiori. Gli scienziati conoscono questa discrepanza da decenni, ma la sua causa è rimasta poco chiara.

Una teoria era che le differenze nel flusso sanguigno potessero essere la causa. Ma le nuove scoperte suggeriscono un’alternativa che potrebbe avere implicazioni per il trattamento del cancro, la chirurgia della fusione spinale e l’osteoporosi, una malattia che indebolisce le ossa che colpisce circa 10 milioni di americani.

I ricercatori scoprono le cellule staminali spinali: nuove opzioni terapeutiche per il cancro

Le cellule staminali sono qualcosa come la materia prima del corpo. Possono dividersi e formare più cellule staminali o svilupparsi per soddisfare uno scopo più specifico come la pelle, i globuli rossi, le cellule nervose o uno qualsiasi dei 200 diversi tipi di cellule stimati nel corpo umano.

Nella rivista specializzata natura Ricercatori del Weill Cornell Medical College e dell’Hospital for Special Surgery di New York riferiscono della scoperta delle cosiddette cellule staminali spinali nella colonna vertebrale. Queste cellule producono una proteina che segnala che le cellule tumorali sono arrivate qui, una scoperta che apre nuove opzioni di trattamento.

Matteo B. ha detto: “Prevediamo che questa scoperta porterà alla capacità di colpire queste cellule per interrompere la loro funzione e, in ultima analisi, ridurre la diffusione del cancro nella colonna vertebrale”, ha affermato il dottor Greenblatt, uno degli autori dello studio e patologo del Weill Cornell Medical College.

Nel corso di cinque anni di lavoro, gli scienziati hanno trovato le cellule prima nei topi e poi negli esseri umani. Le cellule responsabili della formazione ossea compaiono nelle vertebre quando l’osso si indurisce.

“È molto raro trovare una nuova cellula staminale”.

Per dimostrare il ruolo fondamentale delle cellule staminali nello scheletro vertebrale, i ricercatori hanno sviluppato un topo dal quale hanno potuto tagliare parte del suo DNA. Usando un enzima, hanno rimosso un gene specifico per la formazione ossea dalle cellule staminali spinali appena scoperte. I topi a cui è stato rimosso il gene hanno mostrato difetti spinali significativi, dimostrando l’importanza delle nuove cellule staminali nella formazione della colonna vertebrale.

Gli scienziati hanno poi trapiantato le cellule staminali nel muscolo della gamba di un topo. Le cellule trapiantate hanno formato da zero nuove ossa in miniatura e hanno prodotto tutti i tipi di cellule scheletriche presenti nella colonna vertebrale. I ricercatori hanno concluso che le cellule staminali scheletriche spinali contribuiscono a formare la colonna vertebrale prima della nascita e a mantenerla dopo la nascita.

Per trovare le stesse cellule staminali negli esseri umani, i ricercatori hanno esaminato pezzi molto piccoli di vertebre rimosse durante le laminectomie, interventi chirurgici che alleviano la pressione sui nervi e sul midollo spinale.

“È molto raro trovare una nuova cellula staminale, e questo è uno dei motivi per cui siamo così entusiasti”, ha detto Greenblatt. “Pensiamo che ci sia altro da scoprire.”

Il ricercatore descrive lo studio come una “svolta decisiva”

Confrontando le cellule staminali che compongono le ossa della colonna vertebrale con quelle che compongono le ossa degli arti, hanno scoperto una proteina che viene prodotta a livelli molto più alti nella colonna vertebrale. Nei topi privi di questa proteina, il cancro aveva molte meno probabilità di diffondersi alla colonna vertebrale.

Vinnie Zhu, docente presso l’Istituto per le cellule staminali e la medicina rigenerativa dell’Università di Washington, ha definito lo studio “una svolta che ci aiuta a comprendere le origini evolutive delle vertebre”. Zhu, che non era coinvolto nel progetto, ha aggiunto che la ricerca “potrebbe aiutarci a trovare modi più creativi” per rallentare o fermare le metastasi spinali.

Sean Morrison, direttore fondatore del Children’s Research Institute presso il Southwestern Medical Center dell’Università del Texas a Dallas, ha affermato di ritenere che le cellule descritte dai ricercatori siano cellule staminali scheletriche, un tipo noto per esistere da anni.

Tuttavia, Morrison, che è anche ricercatore presso l’Howard Hughes Medical Institute, ha aggiunto che lo studio mostra che le cellule staminali scheletriche trovate in diverse parti del corpo hanno proprietà leggermente diverse.

“Le cellule staminali scheletriche presenti nelle vertebre hanno una straordinaria capacità di attrarre le cellule tumorali che non possono essere osservate in altre cellule staminali scheletriche”, ha affermato.

Rory Goodwin, MD, neurochirurgo e chirurgo della colonna vertebrale presso la Duke Health, ha elogiato gli autori dello studio e ha affermato che la scoperta delle cellule staminali potrebbe aiutare i ricercatori a migliorare le scarse prospettive dei pazienti affetti da cancro la cui malattia si è diffusa alla colonna vertebrale.

Spiegare perché l’osteoporosi della colonna vertebrale progredisce in modo diverso

“Quando i pazienti hanno metastasi spinali, di solito è la fine della corsa”, ha detto Goodwin. Il tempo medio di sopravvivenza è compreso tra 10 e 14 mesi una volta che il cancro raggiunge la colonna vertebrale, “anche se alcuni pazienti sopravvivono per molto meno tempo”.

Inoltre, questa scoperta fornisce una spiegazione del motivo per cui l’osteoporosi progredisce in modo diverso nella colonna vertebrale rispetto ad altre parti dello scheletro. Questa conoscenza può aiutare i medici a progettare un trattamento per la malattia in base alla sua insorgenza nella colonna vertebrale.

In un articolo separato, Greenblatt e il coautore dell’articolo di Nature Sravisht Iyer, chirurgo della colonna vertebrale presso l’Hospital for Special Surgery, stanno esaminando il ruolo che le nuove cellule staminali svolgono nella risposta alla chirurgia di fusione spinale. Vogliono sapere se il trapianto di nuove cellule staminali al momento dell’intervento chirurgico può migliorare la fusione.

I due scienziati sospettano anche la presenza di un secondo tipo di cellule staminali nello scheletro spinale. Quando hanno bloccato la capacità delle nuove cellule staminali di formare ossa, hanno trovato piccole quantità di osso in alcune aree della colonna vertebrale, sollevando dubbi sulla possibilità che un secondo tipo di cellule staminali potesse essere responsabile.

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Questo articolo è stato pubblicato per la prima volta in inglese il 28 novembre 2023 su “washingtonpost.com” è stato pubblicato nell’ambito della collaborazione ed è ora disponibile anche in traduzione per i lettori dei portali IPPEN.MEDIA.