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Newsletter n. 6

Revisione di studi sulle terapie cellulari per la cura delle lesioni midollari: modelli animali sperimentali di grandi dimensioni e loro traslazione nell’uomo. 

La rigenerazione del midollo spinale è una delle sfide più ambiziose della ricerca biomedica e diversi studi pre-clinici che clinici stanno testando terapie cellulari con l’obiettivo di evidenziarne sia la sicurezza sia l’efficacia. Ancora oggi molti sono gli aspetti metodologici che rimango oscuri alla scienza riguardo alla potenziale applicazione delle staminali per la cura della lesione midollare, tra questi: la fonte migliore di cellule staminali (mesenchimali, neurali, adulte o fetali); il metodo di applicazione (intraspinale o sistemico); il tempo di applicazione (in acuto o in cronico). Il gruppo del Prof. Martin Marsala, direttore del dipartimento di neurochirurgia, dell’Università della California, San Diego (USA) ha provato a individuare delle possibili risposte a tali quesiti ancora aperti.

Obiettivi e metodologia

Il gruppo ha deciso di fare una revisione della letteratura scientifica utilizzando il motore di ricerca specifico PubMed con parole chiave definite e focalizzando l’attenzione su studi sperimentali che coinvolgessero modelli sperimentali di grandi dimensioni. Ecco le parole chiave: cellule staminali, lesione midollare, suino, scimmia, cane, primate, maiale. Il periodo in cui gli articoli sono stati selezionati è stato di 35 anni, molto ampio e andava dal 1980 fino al 2015. Invece il criterio relativo all’ iniezione delle cellule prevedeva l’iniezione intraspinale (nel parenchima midollare).

Risultati

Con i sopraccitati criteri gli autori hanno individuato 11 studi condotti nel cane e 3 nei primati. Nonostante negli studi condotti nei modelli sperimentali canini si sia osservata una grande variabilità in termini di tipologia di cellule staminali utilizzate e di tempistica di somministrazione, le conclusioni che possono essere tratte sono positive: 10 su 11 studi hanno riportato recupero funzionale di tipo motorio negli animali trattati con le terapie cellulari rispetto ai corrispondenti controlli e un paio di studi hanno anche riportato recupero funzionale intestinale e minzionale. Un unico studio che ha fatto riferimento all’applicazione di cellule staminali olfattive non ha riportato alcuna evidenza positiva di efficacia. Nella maggioranza di questi lavori i risultati funzionali erano suffragati da evidenze istologiche e da evidenze di risonanza magnetica (MRI). I dettagli dei singoli studi sono evidenziabili nella tabella originale del lavoro (tabella 1 ).

Il primate rappresenta un modello sperimentale importante per validare tecniche di medicina rigenerativa. In particolare, nello sviluppo di terapie cellulari volte a curare le lesioni midollari rappresenta un passaggio importante per definire non solo alcuni spetti tecnico-metodologici (approccio chirurgico, quantità di cellule) ma soprattutto perché il primate ha un midollo spinale molto simile a quello umano e anche il sistema di deambulazione passa da quello a quattro zampe alla stazione eretta. Nei tre studi selezionati dagli autori il tipo di cellule utilizzato, il tempo di somministrazione e il tipo di lesione applicato erano differenti. Questo è comprensibile e spiegabile dal fatto che questo modello sperimentale preclinico rappresenta una fase molto avanzata di un nuovo approccio terapeutico, per ragioni etiche ed economiche non avrebbe senso replicare dati e osservazioni già ottenuti da altri ricercatori. Tutti e tre gli studi sperimentali hanno evidenziato un significativo recupero funzionale di tipo motorio nei gruppi trattati con le cellule staminali rispetto ai corrispondenti controlli. Queste evidenze erano supportate da valutazioni di risonanza magnetica funzionale (MRI) e poi da studi di tipo istologico che hanno permesso di evidenziare in uno dei tre studi anche la rigenerazione delle fibre del tratto cortico-spinale. Il dettaglio dei singoli studi è schematizzato nella tabella 2 .

Considerando la potenziale traslazione nell’uomo, gli studi condotti in modelli sperimentali di più grandi dimensioni che come fisiologia sono più vicini a quella umana hanno evidenziato potenziali benefici delle terapie cellulari per la cura delle lesioni midollari. Sia il modello canino che quello relativo ai primati hanno evidenziato la sicurezza delle terapie cellulari. La grande variabilità metodologica tra gli studi presi in considerazione porta a concludere che rimane ancora da definire quale sia la tipologia di cellule staminali in grado di dare la migliore performance sia il periodo di somministrazione. Il problema della fibrosi legata all’esito cicatriziale blocca massicciamente la potenziale terapeuticità delle cellule staminali applicate. Nella parte finale della revisione gli autori fanno appello al rispetto delle eticità delle sperimentazioni condotte nell’uomo e sottolineano come in parecchi Paesi esistano cliniche private, non regolamentate, che offrano terapie cellulari efficaci per la cura delle lesioni midollari in cambio del pagamento di costi esorbitanti. Spesso queste cliniche vantano risultati falsi e fomentano false speranze. E’ importante tenere ben presente che, ad oggi, le terapie cellulari per la cura della lesione midollare sono esclusivamente sperimentali.

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Referenze

Gabel BC, Curtis EI, Marsala M, Ciacci JD. A Review of Stem Cell Therapy for Spinal Cord Injury: Large Animal Models and the Frontier in Humans. World Neurosurg. 2017 Feb; 98:438-443. doi: 10.1016/j.wneu.2016.11.053. Epub 2016 Nov 19.