Milano – Che cosa decide il destino delle cellule staminali neurali? Da cosa dipende la loro potenzialità? A dare una risposta a queste domande ci hanno pensato i ricercatori del Sanford Burnham medical sesearch institute e del’Istituto scientifico universitario San Raffaele di Milano, che hanno scoperto che l’espressione di un gene chiamato Sox2 assicura la potenzialità delle staminali della cresta neurale a diventare neuroni del sistema nervoso periferico.
I risultati, pubblicati sulla rivista scientifica Cell Stem Cell, potrebbero contribuire, secondo i ricercatori, a migliorare le terapie contro le neurocristopatie, malattie causate da difetti nella cresta neurale. All’inizio dello sviluppo embrionale, la cresta neurale, cioè un gruppo transitorio di cellule staminali non ancora differenziate, dà luogo a parti del sistema nervoso e a diversi altri tessuti. Poco si conosceva finora su cosa determini quali cellule differenziano in neuroni e quali in altri tipi cellulari. Il team di ricercatori, guidato da Alexey Terskikh del Sanford Burnham medical research Institute in collaborazione con Stefano Pluchino del San Raffaele di Milano, ha recentemente scoperto a mantenere il potenziale delle cellule staminali della cresta neurale di differenziare in neuroni nel sistema nervoso periferico, dove si interfacciano con muscoli e altri organi è proprio l’espressione del gene Sox2.
Sox2 codifica, per un fattore di trascrizione, un tipo di proteina che accende o spegne altri geni. Inoltre, è uno dei due geni chiave che i ricercatori usano per generare cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs), in grado di differenziare in tutti i tipi di cellule per la ricerca e per potenziali applicazioni terapeutiche. “In questo studio – spiega in una nota Terskikh – abbiamo esaminato il ruolo di Sox2 nelle cellule del sistema nervoso periferico e abbiamo scoperto che questo gene è fondamentale per mantenere la multipotenza – la capacità di differenziarsi in diversi tipi di cellule del sistema nervoso periferico, inclusi neuroni e cellule gliali”.
Utilizzando un modello di cellule staminali embrionali, i ricercatori hanno mostrato che le cellule staminali nel sistema nervoso che si sta sviluppando, esprimono inizialmente Sox2, ma lo perdono nello stadio in cui sono considerate cellule migratorie della cresta neurale. Più tardi, quando le cellule staminali della cresta neurale si riaggregano in uno stadio successivo dello sviluppo, Sox2 viene espresso nuovamente solo da quelle cellule che diventeranno neuroni. Le staminali della cresta neurale che rimangono prive di Sox2 si differenziano in altri tipi di cellule, ma non diventano mai neuroni. Per determinare come Sox2 controlla questa fase nello sviluppo del sistema nervoso, i ricercatori hanno esaminato i geni su cui agisce. Hanno scoperto che Sox2 accende neurogenina-1 e Mash-1, due geni che sostengono la sopravvivenza neuronale sia nel sistema nervoso centrale che in quello periferico.
Se impediamo alle cellule staminali della cresta neurale di riesprimere Sox2 – spiega ancora Terkikh – non otteniamo i neuroni. Se proviamo a forzare le cellule Sox2-deficienti a diventare neuroni, muoiono, ma possono facilmente dar luogo a cellule della glia o cellule della muscolatura liscia. Pensiamo che una funzione di Sox2 sia quella di mantenere le cellule multipotenti o pluripotenti per una ragione: differenziare in neuroni in momenti successivi dello sviluppo. Speriamo che questa scoperta possa essere utile per i ricercatori che studiano lo sviluppo della cresta neurale e la differenziazione delle cellule staminali”.
“Si tratta di una scoperta assolutamente rilevante – afferma Stefano Pluchino, responsabile dell’unità di riparazione del sistema nervoso centrale, dell’Istituto di Neurologia sperimentale del San Raffaele di Milano – che attribuisce un nuovo ruolo a Sox2 nella acquisizione di uno specifico destino cellulare da parte di cellule pluripotenti e permette di intravedere nuovi scenari nell’utilizzo delle cellule staminali pluripotenti (o pluripotenti indotte) per lo studio delle patologie ereditarie del sistema nervoso”.