Viaggio in India per studiare la rigenerazione dei tessuti

IFOM - ISTITUTO FIRC DI ONCOLOGIA MOLECOLARE
La rigenerazione tissutale
Viaggio in India
per studiare
la rigenerazione
dei tessuti
Apre a Bangalore, nel Paese asiatico,
il nuovo laboratorio di IFOM in
collaborazione con un importante centro
di ricerca sulle cellule staminali.
Obiettivo: scoprire le analogie tra
riparazione delle ferite e tumori
a cura della REDAZIONE
istituto FIRC di oncologia molecolare
apre una succursale in India, a Bangalore, grazie a un
accordo di ricerca internazionale con NCBS, istituto di ricerca specializzato in biologia avanzata del Tata Institute
of Fundamental Research
(TIFR), il centro di eccellenza dell’Unione indiana, e inSTEM,
il prestigioso
Istituto per la
biologia delle cellule staminali e per la medicina rigenerativa della città indiana.
Obiettivo: studiare in che
modo le cellule staminali,
presenti nell’organismo
adulto, contribuiscono a rigenerare tessuti sani e, di
conseguenza, in che modo i
meccanismi di rigenerazio-
’
L
ne sono sfruttati dai tumori
per proliferare.
Che si tratta di un progetto senza confini è dimostrato
anche dal fatto che il team
dei ricercatori, di varia provenienza, è diretto da Colin
Jamora, un giovane scienziato hawaiano, proveniente
dall’Università di San Diego,
in California. “Sono molto
entusiasta di
questa nuova
possibilità di
conseguire
risultati
scientifici
importanti
grazie al sostegno di IFOM e
inStem” spiega Jamora. “Dirigerò un gruppo il cui
obiettivo è tradurre gli studi
sulla rigenerazione e riparazione dei tessuti in scoperte
che consentono di combattere malattie come cancro,
diabete e disturbi infiammatori cronici”.
Arriveremo
rapidamente
a ricadute
applicative
32 | FONDAMENTALE | GENNAIO 2013
In questo articolo:
Colin Jamora
medicina rigenerativa
cellule staminali
UNA RETE MONDIALE
La creazione di piccole
“isole di IFOM” all’estero è
una strategia perseguita con
convinzione del direttore
scientifico Marco Foiani: “In
Asia ci sono aree di vera eccellenza nella ricerca, scienziati appassionati e investimenti in strutture e tecnologie. L’attivazione del laboratorio diretto da Jamora è per
IFOM una preziosa opportunità di ricerca in sinergia con
un Paese come l’India che
rappresenta uno dei più promettenti incubatori per lo
sviluppo scientifico a livello
mondiale. Questa operazione
rientra in una strategia di internazionalizzazione che ha
già portato IFOM a siglare un
accordo simile con Singapore
nel 2011. Il futuro della ricerca non può prescindere dalla
collaborazione tra i centri
più innovativi nel mondo.
Solo così la ricerca italiana
sarà veramente competitiva
ed entrerà in un dibattito
scientifico globale”.
Jamora lavora da anni sui
meccanismi di riparazione
delle ferite e così spiega la
connessione tra la sua specializzazione e il cancro: “Più di
25 anni fa i medici, sulla base
di osservazioni sui pazienti
hanno formulato una ipotesi:
che il cancro non fosse altro
che un tentativo senza fine di
“
risanare una normale ferita.
Peraltro ambedue i fenomeni
utilizzano le potenzialità di
crescita e rigenerazione dei
tessuti offerte dalle cellule
staminali”. Jamora esplorerà i
dettagli cellulari e molecolari
alla base di questi fenomeni e
analizzerà gli errori che possono verificarsi e che possono favorire la formazione di
tumori.
INFIAMMAZIONE
E STAMINALI
In che modo le ferite della
pelle costituiscono un modello utile per la ricerca sul
cancro? Come detto in precedenza, quando un tessuto
deve riparare una lesione fa
ricorso alla capacità rigenerativa delle cellule staminali.
Le ferite della pelle sono tra
le lesioni più comuni e meglio studiate. La pelle è infatti
un sistema ideale per verificare il ruolo delle cellule staminali. “Subito dopo la lesione il nostro corpo attiva una
risposta infiammatoria che
ha come scopo la difesa dalle
infezioni” spiega Jamora.
Negli ultimi anni scienziati
di tutto il mondo hanno dimostrato l’importanza dell’infiammazione nel promuovere la crescita delle cellule tumorali. Le nuove tecniche scientifiche hanno
confermato le osservazioni
preliminari sulla stretta connessione tra cancro e riparazione delle ferite. L’infiammazione attiva le cellule staminali, che cominciano a ri-
IFOM, l’Istituto di oncologia molecolare della FIRC, la Fondazione
italiana per la ricerca sul cancro, svolge attività scientifica d’avanguardia a beneficio dei pazienti oncologici grazie a quanti sostengono
concretamente la Fondazione.
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prodursi (con una stretta
analogia con quanto avviene
nei tumori favoriti dalla presenza di infiammazioni croniche).
Jamora e il suo team
hanno contribuito a scoprire
quali sono i mediatori di questo processo a livello molecolare. Nel 2009, per esempio,
hanno scoperto che la Caspasi-8, una proteina nota per
esser coinvolta nella morte
cellulare programmata (processo chiave nei tumori), ha
un ruolo fondamentale nella
guarigione delle ferite. A seguito di un trauma la Caspasi-8 deve ridurre la propria
presenza localmente perché
il tessuto possa ripararsi. Difetti nella regolazione di questa proteina provocano gravi
conseguenze: nel diabete, per
esempio, l’incapacità di guarire dalle ferite dipende da
un’aumentata produzione di
Caspasi-8 mentre una sua riduzione genera risposta cronica al danno con sintomi
come l’eczema.
Un’altra scoperta recente
riguarda un importante anello di congiunzione tra rigenerazione e cancro. Dagli studi
di Jamora e collaboratori è
UN MECCANISMO EVOLUTIVO
L’organismo ha sviluppato sistemi
molto efficaci per riparare e
ricostruire i tessuti danneggiati.
Ciononostante la macchina non è
perfetta. Esiste infatti una stretta
associazione tra lesioni croniche,
infiammazione e cancro. Le relazioni
tra colite ulcerosa e cancro al colonretto, tra cirrosi epatica e cancro al
”
fegato, tra ulcera e carcinoma gastrico
sono solo alcuni dei tanti casi
documentati in cui una lesione cronica
si evolve in tumore.
Guarigione delle ferite e formazione
dei tumori sono due processi che
dipendono da meccanismi molecolari
incredibilmente simili. Molti dei fattori
che promuovono la rigenerazione dei
emerso che Snail, una molecola coinvolta nella formazione delle metastasi, interviene anche nelle primissime
fasi della risposta alle lesioni.
“Le cellule staminali di
qualunque tessuto possono
proliferare oppure differenziarsi, cioè trasformarsi in
elementi ‘normali’ del tessuto stesso” continua Jamora.
“Fino a qualche anno fa studiarne la regolazione significava solo verificare in che
modo imboccavano una via
piuttosto che l’altra a livello
di singola cellula”. Il problema è che le cellule singole
esistono solo in laboratorio:
nel corpo stanno insieme e
sono immerse in un ambiente ricco di stimoli e interazioni e proprio su queste interazioni lavorerà Jamora nel
nuovo centro di Bangalore.
L’obiettivo finale di tutto il
percorso è però molto pratico:
individuare nuovi target che
caratterizzano le staminali,
per esempio proteine presenti
in stati patologici quali cancro, diabete e malattie dell’epidermide, ma assenti nei tessuti normali, da utilizzare
come bersagli molecolari per
terapie specifiche.
tessuti, come citochine, fattori di
crescita e metalloproteasi, sono gli
stessi che stimolano la crescita e la
metastatizzazione del tumore. I
segnali che portano le cellule a
proliferare sono accesi sia nella
riparazione delle ferite sia durante la
crescita tumorale, con la differenza
che nel primo caso la loro attivazione è
temporanea, mentre nel cancro il
segnale di proliferazione è sempre
acceso.
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