La cellula totipotente, come le cellule staminali di provenienza embrionale, può continuare a riprodursi creando una linea cellulare che rimane totipotente e mantiene aperte quindi tutte le strade evolutive. Oppure può accadere che le cellule figlie ( o alcune delle cellule figlie) prendano delle strade definite riducendo le proprie potenzialità riproduttive a favore di una differenziazione funzionale al contesto in cui si trovano ( ad es. l’organo o il tessuto che stanno costruendo).
Fino al 2006 nessuno aveva mai pensato che queste ultime, cioè le cellule differenziate a costituire parte di un organo, come ad es. le cellule della cute, potessero ripercorrere indietro la strada che le aveva portate a differenziarsi, e recuperare la condizione originaria, quella della condizione di cellula staminale totipotente, come un cellula staminale embrionale.
Sir John B. Gurdon e Shinya Yamanaka hanno mostrato per primi che le cellule potevano, in condizioni particolari, fare questo viaggio a ritroso nel tempo e sono stati insigniti del premio Nobel per questo nel 2012.
Il viaggio a ritroso della cellula può essere indotto in laboratorio con particolari stimoli chimici, che spingono la cellula esprimere specifici fattori di trascrizione, cioè delle proteine che legandosi al DNA guidano la trascrizione stessa dei geni, determinando il momento in cui devono essere attivati o disattivati, e quindi influenzando il destino della cellula.
I prodotti finali di questo processo sono le cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC), cellule non ancora differenziate che sono in grado di maturare e dare origine a diversi tipi di cellule somatiche mature (riprogrammazione).
Ad es. queste cellule iPSC possono essere riprogrammate a neuroni. In cellule iPSC provenienti da pazienti con malattie neurodegenerative, possiamo studiare in vitro come si svolge lo sviluppo fino a neuroni maturi, e se gli eventi che guidano la trascrizione dei geni, necessaria allo sviluppo di neuroni maturi, siano o meno difettosi in queste cellule, gettando luce così sulla patogenesi molecolare precoce della successiva neurodegenerazione.
18 aprile 2022
