L’attività del Laboratorio Cellule Staminali è incentrata principalmente sulla ricerca di un nuovo approccio terapeutico alla distrofia muscolare di Duchenne (DMD) che veda la combinazione dell’utilizzo di cellule staminali con strumenti di terapia genica.
La distrofia muscolare di Duchenne è una malattia legata al cromosoma X e caratterizzata da una mutazione del gene che codifica per la distrofina, portando di conseguenza a gravi problemi muscolari. Una promettente strategia per questa patologia che ad oggi presenta limitate prospettive terapeutiche è costituita dalla possibilità di un trapianto di cellule staminali, note per le loro capacità rigenerative.
Le cellule staminali da trapiantare possono essere isolate da donatori sani o, quando possibile, dallo stesso paziente: mentre nel primo caso le cellule sono trapiantate in regime di immunosoppressione, con annessi effetti collaterali legati alla risposta immunitaria, il trapianto autologo permetterebbe di utilizzare le cellule dello stesso paziente da trattare, correggendole geneticamente prima di una loro re-iniezione. Attraverso una tecnica denominata exon skipping è possibile modificare geneticamente le cellule staminali in modo tale che ri-esprimano la proteina della distrofina, più corta ma funzionale.
Nell’impegno finalizzato alla cura della DMD, il nostro gruppo si è particolarmente focalizzato su una popolazione di cellule staminali esprimente l’antigene CD133, marker espresso dalle cellule staminali ematopoietiche. La valutazione delle potenzialità miogeniche di queste cellule è stata condotta sia con approcci sperimentali in vitro che in vivo utilizzando diversi modelli animali di distrofia (murini –scid/mdx- e canini – GRMD).
Abbiamo eseguito uno studio clinico di Fase I per dimostrare la non tossicità di queste cellule staminali una volta trapiantate in un muscolo distrofico. Il risultato di questo studio ci ha permesso di confermare la sicurezza del prodotto cellulare e le sue potenzialità in senso muscolare. Abbiamo anche condotto studi preliminari combinando gli approcci di terapia cellulare e genica su cani Golden Retriever affetti da distrofia muscolare, essendo questi il modello di distrofia più simile alla DMD, i quali hanno portato a promettenti risultati per una futura applicazione clinica nell’uomo.
Una parte della ricerca sperimentale del gruppo è strettamente legata alla collaborazione con l’U.O. di Neurochirurgia della Fondazione IRCCS Cà Granda Ospedale Maggiore Policlinico: tale linea di ricerca riguarda lo studio di tumori cerebrali, in particolare il glioblastoma e la caratterizzazione delle cancer stem cells da esso isolate, oltre alle potenzialità terapeutiche legate ai trapianti di cellule staminali isolate dalla cute nelle lesioni del midollo spinale e del nervo periferico. Tra le attività di ricerca del Laboratorio ci sono in atto diversi progetti di bioingegneria finalizzati alla produzione di biomateriale e scaffolds che consentano di migliorare le condizioni di proliferazione e trapianto delle cellule staminali per applicazioni finalizzate alla cura di patologie neuromuscolari e neurodegenerative.