Le cellule staminali pluripotenti indotte, abbreviate comunemente in cellule IPS o IPSCs (dall’inglese Induced Pluripotent Stem Cells) sono un tipo di cellule staminali pluripotenti artificialmente derivate da una cellula non-pluripotente, in genere una cellula somatica adulta, mediante l’espressione forzata di specifici geni.
Per capire meglio questo concetto, occorre prima definire cosa sono le cellule staminali pluripotenti.
In generale, le staminali sono cellule non specializzate che hanno la capacità di trasformarsi in altri tipi di cellule e che, per auto-rinnovarsi, sono in grado di produrre altre cellule staminali.
Le cellule che si originano dallo zigote, ovvero la cellula che si ottiene con la fecondazione, da questa cellula nascono ordinatamente:
- CELLULE STAMINALI TOTIPOTENTI:
Generano l’individuo e i suoi annessi embrionali. Questo stato è mantenuto fino a quando l’organismo non raggiunge le 8 cellule (chiamate Blastomeri). Dopodiché le cellule restringono il loro grado di potenza diventando cellule staminali pluripotenti.
- CELLULE STAMINALI PLURIPOTENTI:
Originano gran parte dei tessuti ma non gli annessi embrionali.Dopo circa 4 giorni, si raggiunge lo stadio di blastocisti, e all’interno di questa struttura compaiono le cellule staminali pluripotenti.
- CELLULE STAMINALI MULTIPOTENTI:
Si originano più tardi, durante lo sviluppo embrionale. Quando si replicano, danno origine a una serie di cellule tutte legate a una funzione specifica.
- CELLULE STAMINALI UNIPOTENTI:
Terminato lo sviluppo dell’organismo rimane una sola categoria di cellule staminali, ovvero le unipotenti, chiamate anche staminali adulte o staminali tessuto specifiche poiché originano solo 1 tipo di tessuto.
Le cellule staminali non si esauriscono alla nascita, ma rimangono sui tessuti e sono indispensabili per il rinnovamento e il mantenimento del nostro organismo.
Mentre le cellule staminali hanno un ruolo importante nelle prime fasi dello sviluppo, le cellule somatiche, ovvero quelle cellule del corpo umano che compongono gli organi, i tessuti e le strutture non riproduttive, sono ubiquitarie (si trovano dappertutto nello stesso tempo) in tutti gli stadi della vita, dai neonati agli adulti.
A differenza delle cellule staminali, che hanno la capacità di differenziarsi in una varietà di tipi cellulari, le cellule somatiche sono già differenziate e svolgono funzioni specializzate.
La differenza principale tra le cellule staminali e le cellule somatiche sta nella loro capacità di differenziarsi. Le cellule staminali hanno un potenziale di differenziazione più ampio, mentre le cellule somatiche sono più specializzate e hanno una funzione mirata all’interno di un tessuto o di un organo specifico. Le cellule somatiche si dividono per sostenere la crescita, la manutenzione e la riparazione del corpo, ma di solito sono limitate nel tipo di cellule in cui possono trasformarsi.
Immaginare quindi ogni cellula del nostro corpo con la potenza di una cellula staminale sembra impossibile, ma gli studi di Kazutoshi Takahashi e Shinya Yamanaka lo hanno reso realtà.
Nel 2006 all’Università di Kyoto in Giappone, questi due scienziati giapponesi hanno dimostrato che è possibile riprogrammare una cellula somatica (es. cellula epiteliale) riportandola a uno stadio di staminalità.
Queste cellule riprogrammate, grazie all’inserimento artificiale di 4 geni, furono chiamate iPSC ossia “Cellule Staminali Pluripotenti Indotte”.
Nella ricerca si tende ad usare principalmente le cellule pluripotenti per il loro alto grado di differenziazione e la relativa semplicità di reperimento, infatti sono generalmente provenienti dal tessuto cutaneo. Esse infatti possiedono molte delle caratteristiche delle staminali embrionali e non vanno incontro a problemi di rigetto in un possibile trapianto, dal momento che si usano le stesse cellule del paziente.
Prima dell’avvento delle iPSC infatti, come fonte principale di questo genere di cellule si usavano le ESC (cellule staminali embrionali) ma erano accompagnate da numerose critiche etiche, per esempio in Italia la ricerca sulle staminali embrionali non è consentita per legge. Difatti l’articolo 13 L. n. 40/2004,vieta qualsiasi tipo di sperimentazione sull’embrione umano e quindi la produzione di embrioni.
