Cellule producenti insulina da cellule staminali: nuovi dati per migliorare i risultati

Senza titolo-1 Milano 25/11/2020Pubblicato su Cytotherapy, l’organo ufficiale della International Society for Cell & Gene Therapy il lavoro del Diabetes Research Institute di Milano che ha studiato in profondità il differenziamento delle cellule staminali pluripotenti in cellule producenti insulina

Quando si parla di ottenere cellule che producono insulina a partire da cellule staminali pluripotenti si parla di controllare una serie di processi complessi che normalmente avvengono durante lo sviluppo embrionale e fetale nei 9 mesi della gestazione. “Detto in parole semplici – spiega Silvia Pellegrini ricercatrice del Diabetes Research Institute primo autore del lavoro –  è come prendere un disco di vinile, cancellare quanto sopra vi è inciso e reincidere un’altra canzone. La natura fa questa cosa in modo perfetto in 9 mesi, noi riusciamo a farlo in tre settimane ma non ancora in modo così perfetto”. La conoscenza dell’informazioni che il DNA delle cellule produce durante le varie fasi del differenziamento è fondamentale per poter tenere sotto controllo il processo stesso e il numero e la funzione delle cellule che producono insulina ottenute alla fine. Nel processo di differenziazione, infatti, non tutte le cellule ottenute sono cellule mature che producono insulina; altre componenti quali cellule immature, altre cellule pancreatiche o in alcuni casi cellule non tipiche del pancreas possono svilupparsi. Nel lavoro pubblicato, grazie alla tecnica del sequenziamento dell’RNA a cellula singola (Single-cell RNA sequencing),  è stato possibile caratterizzare le dinamiche dell’espressione del DNA durante la differenziazione e determinare l’identità delle cellule durante e al termine del differenziamento. “Possiamo dire che ci sono delle crisi di identità durante il processo di differenziazione.  La maggior parte delle cellule acquisisce rapidamente l’identità di pancreas – spiega Valeria Sordi project leader del programma Beta cell Differentiantion al DRI ed ultimo nome del lavoro – ma non tutte diventano cellule β completamente mature. Durante le fasi iniziali, si sono formate cellule di altri strati germinali embrionali, come ectoderma e cellule fibroblastiche, che poi non sono persistite. Ciò che è persistito fino alle ultime fasi sono state le cellule progenitrici, o cellule con un destino ancora incerto, e le cellule che hanno subito una differenziazione incompleta verso cellule non pancreatiche. I risultati ottenuti ci suggeriscono dove concentrare gli sforzi per produrre cellule β in quantità e qualità più adeguate per la sostituzione funzionale nel soggetto con diabete”.

Il Diabetes Research Institute dell’Ospedale San Raffaele di Milano coglie l’occasione per ringraziare tutti coloro che danno fiducia alla nostra ricerca sostenendola con iniziative di supporto e donazioni. Nello specifico dello studio in oggetto si ringrazia la commissione europea (H2020 grant no. 681070), la Fondazione Diabete Ricerca ONLUS (Società Italiana di Diabetologia-SID), Eli Lilly Italia (grant Sostegno alla ricerca sul diabete 2017), Ministero dell’Università e della ricerca (PRIN2015, code no. 2015373Z39_010) e SOStegno 70 Insieme ai ragazzi diabetici Associazione Onlus.

S Pellegrini, R Chimienti, G M Scotti, F Giannese, D Lazarevic, F Manenti, G Poggi, MT Lombardo, A Cospito, R Nano, L Piemonti, V Sordi. Transcriptional dynamics of induced pluripotent stem cell differentiation into β cells reveals full endodermal commitment and homology with human islets.  Cytotherapy. Available online 24 November 2020.