Studio Dott. Ing. Silvio Lugato

Via Vittorio Veneto 8 - 20030 Bovisio Masciago (Milano)

Crioconservazione delle cellule staminali del cordone ombelicale 


Premessa

Si parla spesso di cellule staminali in modo quasi esoterico, come se, avessero poteri taumaturgici per curare ogni male; ma quali sono i fondamenti scientifici reali delle speranza che riponiamo in questa frontiera della bioingegneria?
I media ci forniscono spesso immagini distorte delle potezialità delle scoperte scientifiche, talvolta a causa dell'oggettiva impossibilità di semplificare a livello divulgativo una materia tanto complessa, talvolta per far fantasticare lo spettatore (o il lettore) in modo che rimanga incollato allo schermo (o alla pagina) il più a lungo possibile. Più spesso le distorsioni possono derivare dalla poca competenza in ambito scientifico di chi confeziona l'informazione o dal fatto che la notizia sia in realtà una sponsorizzazione travestita e che quindi tocchi soggiacere ad interessi economici.
Nella trattazione divulgativa che segue ho in animo di dare un colpo d'occhio scientifico e qualche indicazione che spero sia utile. Le cellule staminali hanno un potenziale enorme nella ricerca scientifica futura per cui è veramente difficile rimanere con i piedi per terra senza lasciarsi trasportare sulle ali della fantasia mosse dal rapido progredire delle ricerche scientifiche: non vogliateme se mi lascerò trasportare un po' anch'io dalla fantasia. Si tratta di una ricerca scientifica relativamente recente: le prime cellule staminali umane furono isolate nel 1998.

Cosa sono le cellule staminali?

Le cellule che compongono il nostro corpo non sono tutte uguali: il nostro corpo è come una grande azienda in cui ogni cellula ha una mansione particolare da compiere. Nella primissima fase della gestazione questa grande azienda ancora non esiste in tutta la sua complessità. All'inizio c'è una sola cellula formata dall'incontro dello spermatozoo con l'ovulo femminile: lo zigote. In seguito lo zigote comincia a dividersi  dando origine ad un ammasso informe di cellule in rapida crescita: l'embrione. Queste cellule ancora non sono chiamate a fare qualcosa di particolare perchè l'azienda-organismo è ancora piccola e non c'è nulla di complesso da fare. Poi, man mano che l'azienda-organismo cresce, ciascuna cellula deve imparare a fare qualcosa di particolare che le altre non fanno: si deve specializzare (il termine esatto è però "differenziare"). Dopo avere imparato a fare molto bene il proprio mestiere, come accade purtroppo a molte persone, la cellula si fossilizza e diventa estremamente più difficile farle fare qualcosa di diverso: da quel momento, in genere, farà bene solo ciò per cui si è specializzata.
Quindi: le cellule staminali sono cellule "bambine" che ancora non hanno ancora imparato a fare qualcosa di particolare, che non si sono ancora specializzate, ovvero, più propriamente, differenziate.

Tipi di cellule staminali

Istintivamente viene da pensare solo alle cellule dell'embrione (cellule staminali embrionali) ma prelevare le cellule staminali da un embrione umano è un grosso problema etico e in Italia è proibito, quindi nel seguito le cellule staminali embrionali non verranno prese in considerazione. 
Fortunatamente gli scienziati hanno fatto una grande scoperta: anche dopo che l'embrione diventa un feto, dopo che  le cellule dell'organismo si sono specializzate per formare gli organi, si generano ancora, nell'organismo già formato e nelle strutture che lo ospitano, delle cellule staminali, dette cellule  staminali somatiche, perchè provengono da un corpo (soma) già formato. Più comunemente si parla di cellule staminali adulte.
Le cellule staminali hanno un ruolo fondamentale nella ricostruzione dei tessuti che avviene naturalmente, come la sostituzione delle cellule che per i compiti che svolgono si usurano rapidamente, ad es. i globuli rossi del sangue o le cellule dello strato esterno pelle (epitelio) e la cicatrizzazione delle ferite. A tutti sarà capitato di notare come la cicatrizzazione delle ferite sia molto più rapida nei bambini piccoli, infatti la capacità di ricostruzione dei tessuti delle cellule staminali diminuisce durante la crescita.
Banalizzando il concetto possiamo affermare che più le cellule staminali adulte sono giovani, meglio imparano la specializzazione.

I vantaggi del trapianto omologo

Alcune patologie sono attualmente curabili solo attraverso l'impianto di cellule staminali. Inoltre le cellule staminali, essendo cellule "bambine", ancora non specializzate, possono essere istruite per diventare cellule della pelle o cellule del fegato o cellule cerebrali... o, potenzialmente, qualsiasi altro tipo di cellule dell'organismo. Potrebbero quindi ricostruire i tessuti (in futuro addirittura gli organi) che si sono ammalati o che hanno subito gravi traumi.
Se le cellule staminali sono prelevate dalla stessa persona che deve essere curata, il tessuto ricostruito non rischia di subire fenomeni di rigetto e ciò è molto importante per assicurare la riuscita dell'intervento. In questo caso si parla di trapianto autologo. Nel caso in cui invece vi sia un donatore si parla di trapianto eterologo e c'è il rischio del rigetto perchè l'organismo tende a considerare estraneo e a distruggere ciò che ha un patrimonio genetico diverso, ciò costringe la persona che ha subito il trapianto ad assumere per tutta la vita farmaci che abbassano le difese immunitarie e a vivere con la spada di damocle di un rigetto sulla testa.

Qualche video per fissare le idee

Raccomando la visione di questo filmato divulgativo titolato in italiano (peccato che sia solo titolato e non ci sia l'audio) che approfondisce e fissa i concetti sopra esposti.
Se conoscete l'inglese guardate invece questo filmato (cellule staminali embrionali e cellule staminali adulte, con audio in inglese) e questo filmato senza audio che mostra il topino paralizzato alle zampine posteriori prima e dopo il trattamento con cellule staminali. Questi due filmati sono stati utilizzati per montare il filmato precedente.
Questo filmato (in inglese) oltre a ripetere i concetti sopra esposti mostra delle cellule staminali coltivate in vitro in cui viene indotto il cambiamento in cellule cardiache attraverso il gene gfp e la zona modificata viene evidenziata con un marcatore verde.

Da dove si possono prelevare le cellule staminali?

I ricercatori stanno via via scoprendo cellule staminali un po' dovunque nell'organismo. Come già detto, anche se si trovano celle staminali in organismi non più giovani, è meglio prelevare le cellule staminali da un organismo appena nato perchè sono molto più efficaci.
Indipendentemente dall'atteggiamento della Legge, nessuna madre vorrebbe però che venissero prelevate dall'embrione o dal feto, in quanto ciò metterebbe a rischio la sopravvivenza del figlio che ha in grembo.
Fortunatamente durante il parto vengono espulsi organi costituiti da tessuti che hanno lo stesso patrimonio genetico del feto, ricchi di cellule staminali, che cessano di essere utili e che verrebbero comunque buttati tra i rifiuti ospedalieri: il cordone obelicale e la placenta (anche nel liquido amniotico si possono trovare cellule staminali).
Il sangue prelevato dal cordone ombelicale e dalla placenta (indicato come sangue obelicale o cordonale o placentare) rappresenta la fonte più comoda di cellule staminali e quindi il prelievo viene in genere effettuato in sala parto attraverso un opportuno kit di prelievo e di conservazione.

Elisir di eterna giovinezza?

Come già detto le cellule staminali hanno applicazioni potenzialmente illimitate nel curare le malattie, e, anche se la maggior parte di esse non sono ancora possibili in pratica, diventeranno quasi certamente possibili a breve o a lungo termine.
Ci sono all'orizzonte scientifico anche applicazioni più frivole delle cellule staminali.
Esse potrebbero essere utilizzate per rimpiazzare i fibroplasti invecchiati e le rughe potrebbero sparire veramente ripristinando la consistenza giovanile della pelle! Così, se la tecnologia riuscirà a prolungare il periodo di conservazione, le cellule staminali potrebbero servire anche a chi ha la fortuna di non usarle per curare gravi malattie. Questa non è fantascienza perchè le ricerche hanno già dato risultati incoraggianti.

Farne provvista per il futuro: la conservazione autologa

L'ideale sarebbe quindi mettere in serbo le cellule staminali prelevate alla nascita per riutilizzarle all'occorrenza più tardi, da grandi, ma è possibile farlo?
La risposta è affermativa: è possibile congelare le cellule staminali a patto di farle raffreddare in modo opportuno e conservarle in appositi congelatori a temperatura bassissima. Questi processi sono ottenibili solo con la necessaria competenza e con attrezzature speciali, molto costose. Le cellule staminali possono essere conservate in apposite banche di crioconservazione (crio=freddo, gelo) per un periodo massimo che attualmente è di trent'anni. L'evoluzione della tecnologia potrebbe però allungare di molto questo limite di conservazione, così i trent'anni iniziali potrebbero diventare in realtà molti di più.
Esistono anche limiti legati alla quantità di cellule staminali prelevabili, che, ad un certo punto della crescita, non sarebbero più sufficienti per curare una persona adulta (il limite attuale per certe terapie è 40Kg). Questa limitazione può però essere superata facendo riprodurre in vitro le cellule staminali per farle aumentare di numero.
Sono già molte le malattie che si possono curare con le staminali (per alcune malattie le cellule staminali rappresentano l'unica cura efficace) ma è prevedibile che in futuro saranno molte di più.
In pratica conservare le cellule staminali è una scommessa contro le malattie che possono beneficiarne, non solo ora, ma anche in futuro, in virtù delle scoperte scientifiche che vedranno la luce durante il loro lunghissimo periodo di conservazione.
Fare provvista di cellule staminali non significa conquistare l'immortalità o l'eterna felicità ma avere una marcia in più, forse addirittura per prolungare e migliorare la vita con organi di ricambio sempre giovani, chi lo sa?! La ricerca scientifica corre così rapida!

Sgombriamo il campo dalle ipocrisie

Si potrebbe obiettare che le cause di morte sono molte e che dal punto di vista statistico sia più facile morire in un incidente d'auto, quindi sarebbe meglio spendere i soldi per migliorare la viabilità e le auto piuttosto che per prelevare e conservare le cellule staminali. Le convenienze statistiche lasciano però il tempo che trovano quando si parla di salute. Se si ha un familiare colpito da una malattia grave non si stanno certo a fare considerazioni statistiche circa l'utilità di spendere dei soldi per curarlo.
Il costo delle cure per salvare un bambino colpito da tumore potrebbe sicuramente salvare dalla morte centinaia di bambini denutriti: si può quindi bollare come scelta egoistica quella di curarlo?
Perchè dobbiamo allora far sentire in colpa una madre che sceglie di spendere i propri soldi per conservare le cellule staminali del figlio?
Fare una campagna di vaccinazione ha dei costi sociali elevati e non è detto che serva a tutti perchè la persona vaccinata potrebbe non contrarre comunque la malattia o potrebbe risolverla con le proprie difese immunitarie. Similmente il fare provvista di cellule staminali il più delle volte (fortunatamente) si traduce in uno spreco di denaro perchè si ha la fortuna di non contrarre le malattie che potrebbero essere curate con le cellule staminali. In entrambi i casi si tratta di prevenzione. Sinceramente preferirei fare prevenzione per i rischi derivanti da una malattia grave, anche se rara, piuttosto che vaccinarmi contro il rischio di contrarre l'influenza, indipendentemente dalle considerazioni statistiche. Sicuramente la letteratura che spinge al prelievo e alla conservazione delle cellule staminali è mossa anche dagli interessi economici, ma qualcuno può forse dimostrare che dietro alle campagne di vaccinazione non ci siano interessi economici? Pensandoci bene sprechiamo parecchi soldi per cose tutto sommato inutili come: abbonamenti pay-tv, televisori, vestiti griffati, automobili, telefonini, cibo in eccesso, creme di bellezza assolutamente inutili, e molti farmaci di dubbia efficacia. Direi proprio che chi vuole fare il moralizzatore dovrebbe scagliarsi su queste cose piuttosto che dalla conservazione autologa delle cellule staminali.
Secondo alcuni (ma sono affermazioni di parte, da prendere con le pinze) la possibilità futura di curare molte malattie che oggi vengono curate con i farmaci, fa sì che le ditte farmaceutiche facciano pressioni sui governi per contrastare lo sviluppo delle metodologie di cura con le staminali. Forse sono solo illazioni ma sono verosimili e qualche dubbio lo fanno venire.

La conservazione autologa-solidale

Con questa formula, la madre che decide di conservare le cellule staminali per uso esclusivo del proprio figlio può optare per la possibilità di renderle eventualmente disponibili anche al prossimo. La probabilità che le cellule staminali siano compatibili con un possibile ricevente è piuttosto bassa, sotto il 3% e in ogni caso la donazione non è obbligatoria e quindi all'atto della richiesta di donazione è comunque possibile rifiutarsi di donare le staminali, quindi questa scelta, assolutamente non vincolante, appare quella eticamente più opportuna. 

Come fare?

Purtroppo non tutti gli ospedali sono attrezzati per poter effettuare il prelievo, quindi occorrerà prima chiedere se l'ospedale in cui avverrà il parto è attrezzato per il prelievo del sangue cordonale. Se non è attrezzato non rimane altro da fare che cambiare ospedale.
Dopo aver individuato l'ospedale occorre scegliere una banca di crioconservazione che, direttamente o attraverso una sua agenzia, si occuperà di organizzare il trasporto, analizzare il sangue (il sangue deve essere esente da infezioni), estrarre le cellule staminali, congelarle ed effettuarne la conservazione a circa -170°C
La banca o la sua agenzia fornirà un kit come quello raffigurato a lato, per il prelievo e la spedizione del sangue.
Il costo si divide in una quota iniziale più una rata annua di mantenimento.
Un esempio di un centro di crioconservazione tedesco (EccoCell): si pagano 1590 Euro compresi 5 anni di mantenimento e una quota di 170 Euro per prolungare di 5 anni il mantenimento: ciò significa 1420 per il prelievo + 32 Euro all'anno per il mantenimento. In

Dove si conservano le cellule staminali?

Prima della congelazione il sangue cordonale viene separato per togliere i globuli rossi e i granulociti che si distruggerebbero se venissero congelati. Poi viene aggiunto uno speciale liquido per preservare le cellule durante il congelamento e si passa alla refrigerazione facendo scendere la temperatura con l'azoto liquido fino ad almeno -130°C. In pratica la temperatura di conservazione si aggira intorno ai -170°C, ma può spingersi fino a -190°C. Qui c'è un suggestivo filmato pubblicitario relativo ad uno dei dispositivi che vengono utilizzati da una banca di crioconservazione. Si riferisce ad un dispositivo prodotto dalla GE per la gestione automatizzata della conservazione dei campioni. Spesso però vengono utilizzati sistemi di conservazione più semplici ma ugualmente efficaci dove la manipolazione viene fatta manualmente, ferma restando l'etichettatura con codice a barre e la gestione computerizzata dell'archivio dei campioni conservati. 

Approfondimenti:

 cellule staminali (Wikipedia)

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