La proteina nanog è essenziale per "riprogrammare" le cellule adulte in cellule staminali
Alcuni scienziati finanziati dall'UE in Giappone e Regno Unito hanno fatto luce su come le cellule staminali si trasformano in altri tipi di cellule. Questa scoperta, secondo la quale c'è una proteina, detta Nanog, al centro del meccanismo che fornisce alle cellule staminali le loro straordinarie proprietà, ha implicazioni importanti per il futuro uso delle cellule staminali in applicazioni mediche. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Cell. Lo studio faceva parte del progetto EuroSyStem ("European consortium for systematic stem cell biology"), che è stato finanziato con 12 Mio EUR attraverso il tema "Salute" del Settimo programma quadro (7° PQ). I 25 partner di ricerca di EuroSyStem studiano la biologia fondamentale delle cellule staminali, mettendo insieme le loro competenze in diverse aree della biologia e della scienza computazionale per conquistare nuove conoscenze in questo importante campo. Le cellule staminali sono incredibilmente flessibili nel senso che possono trasformarsi in qualsiasi tipo di cellule (per es. fegato, pelle o nervi) in un organismo in crescita. Questa capacità è denominata pluripotenza (letteralmente "avere molti potenziali sviluppi") ed è oggetto di intensi studi. Creare cellule pluripotenti al di fuori dell'embrione riprogrammando altre cellule è possibile in laboratorio usando diversi metodi. Nonostante gli scienziati stiano imparando nuove cose su questo processo, non è ancora chiaro esattamente come siano generate queste cellule. Un team di ricerca guidato da Jos, Silva e Jennifer Nichols del Wellcome Trust Centre for Stem Cell Research nel Regno Unito ha esaminato il ruolo della Nanog, una proteina di cui si conosceva già il ruolo fondamentale nello sviluppo della pluripotenza. La proteina Nanog (il cui nome deriva dal celtico "Tir Nan Og" "terra dei sempre giovani") era chiaramente importante, ma il suo ruolo esatto rimaneva vago. "È un mistero come si giunga alla pluripotenza. Se vogliamo creare modi efficienti, sicuri e affidabili di generare tali cellule per applicazioni mediche, dobbiamo capire il processo; la nostra ricerca fornisce nuove informazioni su come questa si verifica," ha detto il dott. Silva. Per risolvere alcuni dei paradossi che erano stati sollevati in studi precedenti, i ricercatori hanno osservato le cellule cerebrali dei topi che non avevano il gene che esprime la proteina Nanog. Quando hanno indotto queste cellule a riprogrammarsi, le cellule hanno cominciato il processo ma sono rimaste intrappolate in una specie di limbo, dove non potevano effettuare la transizione verso la pluripotenza. Quando i ricercatori hanno esaminato lo stesso tipo di cellule che avevano il gene che esprime la proteina Nanog, hanno osservato che le cellule erano in grado di trasformarsi in cellule completamente pluripotenti. "Altri geni sono stati identificati come partecipanti a questo processo, ma funzionano più che altro come innesco," ha spiegato il dott. Silva. "Poi interviene la Nanog. Senza Nanog, le cellule sono bloccate in una fase intermedia indefinita." I ricercatori hanno stabilito che la Nanog è infatti fondamentale ma interviene tardi nel processo. Le loro osservazioni hanno indicato che la proteina è necessaria durante la fase finale della riprogrammazione, quando altri fattori sono già presenti e in attesa. Lo studio è il primo a identificare la tempistica dell'azione della Nanog. "La nostra ricerca mostra che questa speciale proteina fa scattare l'ultimo interruttore in un processo a più fasi che dà alle cellule questa importante proprietà detta pluripotenza," ha spiegato il dott. Silva. "Abbiamo dimostrato che la Nanog è assolutamente necessaria per la riprogrammazione delle cellule adulte in cellule staminali embrionali, e che questo vale anche per le cellule embrionali." Gli autori concludono che la Nanog ha un ruolo centrale in questo importante meccanismo e coordina in qualche modo una rete di geni e proteine per raggiungere la pluripotenza. Il prossimo passo per i ricercatori consiste nel chiarire le complesse interazioni di tutti questi fattori per vedere esattamente come la Nanog influenza queste molecole per raggiungere la pluripotenza. Queste conoscenze aiuteranno gli scienziati a creare cellule staminali in laboratorio che possono essere usate nella cura di malattie gravi come il morbo di Alzheimer e di Parkinson.
Paesi
Giappone, Regno Unito