Centro Europeo per la Ricerca sul Cervello
Fondazione Santa Lucia, Roma
Le cellule staminali
Daniela F. Angelini
Il corpo umano è composto da tanti differenti tipi cellulari:
cellule di Purkinje
Tessuto nervoso
Neurone
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
100 micron
Cellule del sangue
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
7-15 micron
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
1 micron = 1/1000 mm
Tessuto Muscolare
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
mioblasti
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
Tessuto
Scheletrico
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
osteocita
Cellule staminali embrionali
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
Caratteristiche di una cellula
staminale
•
•
Le cellule staminali sono cellule non specializzate.
Potenza: capacità di dare origine a qualunque altro tipo
di cellula del corpo.
• Autorinnovamento: capacità di compiere un numero
illimitato di cicli replicativi mantenendo il medesimo
stadio differenziativo.
Fecondazione in Vitro
iniezione intracitoplasmatica di spermatozoi
12 ore
Day 1
2° giorno
Day 2
3° giorno
Day 3
4° giorno
Day 4
Formazione della blastocisti
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
5° giorno
Day 5
Cellule
staminali
embrionali
5° settimana
Sviluppo embrionale:
Embrione di pesce
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
Keller et al. 2008
Questa cellula
può formare sia
l’embrione che la placenta
Questa cellula
può formare l’embrione
Totipotente
Pluripotente
Multipotente
Differenziate
Come fanno le cellule a sapere cosa
diventare?
Dogma centrale della biologia
Ingegneria
Genetic
genetica
engineerig
RNA
DNA
on
off
off
off
off
on
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
on
off
off
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
Niche
AMBIENTE
EXTRACELLULARE
factors
Riparazione
Tissue
dei tessuti
therapy
proteine
Protein
tipo
Cell
cellulare
type
Divisione cellulare simmetrica
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
on
off
off
off
off
off
off
off
off
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
Divisione cellulare asimettrica
1. Autorinnovamento
2. Differenziazione
Cellula progenitrice
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
on
on
off
on
off
on
on
off
off
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
on
off
off
off
off
off
off
off
off
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
Cellula staminale
Cellula staminale
POTENZA
AUTORINNOVAMENTO
AUTORINNOVAMENTO 
Cellule staminali embrionali in
coltura:
Staminali embrionali:
Staminali adulte o
somatiche:
• Si ricavano dalle cellule interne di una
blastocisti
• Reperibili tra cellule specializzate
di un tessuto specifico es: midollo,
cordone ombelicale, cervello, muscolo,
pelle, intestino.
• Sono tutte pluripotenti
• Sono multipotenti
• Proliferano bene e sono più semplici
da coltivare e isolare
• Proliferano più lentamente e sono
più difficili da coltivare e isolare
• Hanno un’alta probabilità di rigetto
• Non presentano rigetto
• Non hanno ancora raggiunto risultati
clinici concreti
• In alcuni casi si trovano già nel
tessuto da curare
Uso delle cellule staminali nella ricerca
Modelli sperimentali per capire
e prevenire difetti alla nascita
Ricerca farmaceutica e tossicologica
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
Modelli sperimentali per capire o
sviluppo, l’invecchiamento e le
malattie
Modelli sperimentali
cellule muscolari cardiache che battono in “vitro”!!
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
Studio di nuovi farmaci
Uso delle cellule staminali nella ricerca
Modelli sperimentali per capire
e prevenire difetti alla nascita
Modelli sperimentali per
capire il differenziamento
QuickTime™ and a
decompressor
cellulare, meccanismi
di
are needed to see this picture.
proliferazione, e difetti
alla nascita
Modelli sperimentali per capire il differenziamento
feeder-layer
Possibile cura per il
Parkinson
Possibile cura per il
diabete autoimmune
Uso delle cellule staminali nella ricerca
Terapia cellulare
Medicina rigenerativa
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
L’importanza delle cellule
staminali
L'applicazione più importante delle cellule staminali per il
futuro risiede nel campo della Medicina Rigenerativa.
Con questa branca s'intende la produzione di una grande
quantità di cellule da utilizzare nelle terapie che
permettono la ricostruzione dei tessuti danneggiati nei
malati di Parkinson, nell'Alzheimer, nelle ustioni, nei
problemi alla retina, nell'infarto, nel diabete, nelle artriti
e nei danni alla colonna vertebrale.
Trapianto di midollo osseo:
Terapia cellulare che usa le cellule staminali
adulte
Cellule staminali adulte o somatiche
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
TRAPIANTO DI TRACHEA
QuickTime™ and a
decompressor
are needed to see this picture.
Terapie cellulari che usa le
cellule staminali embrionali
Danno alla colonna vertebrale
Sclerosi Laterale Amiotrofica
Differenziazione
(+ fattori di crescita)
time
Oligodendrociti
Cammina bene
Non cammina bene
Trasferimento del nucleo di cellule
somatiche
(Somatic Cell Nuclear Transfer SCNT)
Cellula somatica
Cellula uovo
Cloni !?!
Problemi da risolvere
• Ottenere maggiori quantità di cellule.
• Differenziazione nel tipo cellulare desiderato.
• Sopravvivenza e integrazione nel corpo del ricevente.
• Mantenimento della funzione per tutta la durata della
vita della persona.
• Evitare qualsiasi possibile danno per il ricevente.
stemcells.nih.gov/