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Malattie cerebrali: come risvegliare le cellule staminali del cervello

La proteina Sox2 ha dimostrato di essere importante per lo sviluppo del cervello, soprattutto per quella porzione chiamata ippocampo che è coinvolta nel mantenimento della memoria a lungo termine.
Queste le conclusioni di un lavoro finanziato da Telethon e pubblicato su Nature Neuroscience da Silvia Nicolis, Ricercatrice dell’Università di Milano Bicocca.

In particolare, la proteina Sox 2 è risultata capace di indurre la produzione di molecole-segnale coinvolte nel mantenimento delle cellule staminali neurali anche dopo la nascita. L’ippocampo è infatti una di quelle porzioni del cervello che continua a formarsi e a plasmarsi anche dopo che si è nati, proprio a partire dalle cellule staminali presenti.

Come spesso accade, questa scoperta di un meccanismo biologico importante è stata possibile grazie allo studio di una condizione molto rara in cui il meccanismo è difettoso. Nicolis e il suo gruppo sono infatti partiti anni fa dall’osservazione dell’effetto che la mutazione nel gene Sox2 produce nell’uomo: i bambini portatori di questo difetto genetico ( poche decine in tutto il mondo ) hanno una sindrome caratterizzata da epilessia, cecità, problemi cognitivi e mancato sviluppo dell’ippocampo. In altri casi, mutazioni di Sox2 sono state riscontrate in pazienti affetti da malattie dell’ipofisi.

Dopo aver riprodotto questo difetto genetico nel topo, i Ricercatori sono riusciti a curare in buona parte la malattia fornendo nei primi giorni di vita dell’animale un farmaco che mima l’azione di Sonic hedgehog ( Shh ), una delle molecole-segnale stimolate da Sox2 che viene a mancare quando Sox 2 non funziona.
Nel topo malato, in assenza di trattamento, le cellule staminali nell’ippocampo vengono perse quasi completamente. Una volta somministrato il farmaco, invece, i Ricercatori sono riusciti a salvarle in buona parte e a promuovere la formazione di nuovo tessuto nervoso e la crescita dell’ippocampo. In topi normali, invece, il farmaco non ha alcun effetto.

Attualmente è difficile pensare a un utilizzo immediato di questo tipo di farmaci nei pazienti con difetti in Sox2: i malati, infatti, hanno tutti mutazioni de novo e quindi inattese, in quanto non sono ereditate ma avvengono nelle cellule germinali dei genitori. Tuttavia, gli esperimenti effettuati nel topo hanno mostrato come molecole di questo tipo siano specifiche e in grado di produrre effetti significativi se somministrate nei primi giorni di vita.

Dall’altra parte, conoscere a fondo il ruolo di Sox2 nel sistema di controllo del mantenimento e differenziamento delle cellule staminali neurali potrebbe rivelarsi importante per il disegno di terapie contro diversi tipi di tumori cerebrali infantili, come il glioblastoma, il neuroblastoma e il medulloblastoma. In questi tumori, piuttosto frequenti in età pediatrica, molto aggressivi e spesso resistenti alle terapie convenzionali, Sox2 mostra di essere molto attivo e potrebbe avere un ruolo rovesciato: si ipotizza infatti che potrebbe contribuire al mantenimento delle cellule tumorali, analogamente a quanto avviene per le cellule normali. Se questo fosse confermato, Sox2 potrebbe diventare un nuovo bersaglio farmacologico, forti anche di quanto già osservato in laboratorio: riducendo l’attività di Sox2 nelle cellule tumorali si riesce a ostacolarne la moltiplicazione.

In prospettiva più lunga, infine, conoscere i meccanismi genetici che regolano le funzioni delle cellule staminali neurali è il primo passo verso un possibile impiego di queste cellule nella terapia rigenerativa di malattie neurologiche come, ad esempio, la malattia di Alzheimer o la malattia di Parkinson. ( Xagena2009 )

Fonte: Telethon, 2009


Neuro2009