Le cellule staminali hanno la formidabile capacità di trasformarsi in qualsiasi altro tipo di cellula, un superpotere che alcuni animali usano per far ricrescere gli arti; per la medicina, offrono il potenziale per aiutarci a riparare parti del corpo umano che sono state danneggiate da lesioni o malattie. L’esecuzione di tali riparazioni richiede la capacità di manipolare le cellule staminali su richiesta e un nuovo studio sembra delineare le potenzialità di un metodo innovativo:
Utilizzando onde sonore ad alta frequenza per trasformare le cellule staminali in cellule ossee in appena cinque giorni, con 10 minuti di trattamento stimolante al giorno. Più avanti, i ricercatori sperano che questa tecnica, che presenta numerosi vantaggi rispetto ai processi in uso oggi, possa essere utilizzata per far ricrescere l’osso perso a causa del cancro o di altri tipi di malattie degenerative. “Le onde sonore riducono di diversi giorni il tempo di trattamento solitamente necessario per far sì che le cellule staminali inizino a trasformarsi in cellule ossee”, afferma Amy Gelmi, ricercatrice del vicecancelliere presso il Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) in Australia. “Questo metodo inoltre non richiede alcun farmaco speciale ‘che inducono le ossa’ ed è molto facile da applicare alle cellule staminali” – ha aggiunto la ricercatrice. L’approccio si basa su anni di lavoro nella modifica dei materiali con onde sonore superiori a frequenze di 10 MHz, che sono frequenze molto più elevate di quelle che i ricercatori hanno precedentemente utilizzato in questo tipo di esperimenti. Qui, un microchip è stato utilizzato per trasformare le cellule staminali messe in olio di silicio e poste su una piastra di coltura. Altri processi sperimentali in questo campo hanno avuto un certo successo, ma sono anche complicati da impostare, costosi da gestire e difficili da scalare. Richiedono anche cellule staminali estratte dal midollo osseo di un paziente, che è una procedura dolorosa.
Questo nuovo approccio rappresenta un miglioramento in tutte queste aree. I ricercatori hanno dimostrato che funziona con diversi tipi di cellule staminali, comprese le cellule staminali derivate dal grasso che non sono così dolorose da estrarre dal corpo. “Possiamo utilizzare le onde sonore per applicare la giusta quantità di pressione nei punti giusti alle cellule staminali, per innescare il processo di cambiamento”, afferma l’ingegnere chimico Leslie Yeo, di RMIT. “Il nostro dispositivo è economico e semplice da usare, quindi potrebbe essere facilmente potenziato per il trattamento simultaneo di un gran numero di cellule, vitale per un’efficace ingegneria dei tessuti”.
L’upscaling è la fase successiva del processo. Teoricamente, questo approccio dovrebbe funzionare al di fuori di un piccolo test di laboratorio, ma gli scienziati dovranno accertarsene. C’è anche la possibilità di miniaturizzare ulteriormente la tecnologia. I ricercatori stanno ora compiendo molteplici scoperte quando si tratta di trasformare le cellule staminali in diversi tipi di cellule per combattere vari problemi di salute. Man mano che la nostra comprensione di questi elementi costitutivi biologici aumenta, otteniamo una migliore comprensione di come funzionano i nostri corpi. Se questo particolare processo può essere potenziato, ci sono diversi modi per usarlo come trattamento, afferma il team. Alla fine, si spera che i bioreattori possano essere sviluppati per elaborare le cellule staminali in questo modo. “Il nostro studio ha scoperto che questo nuovo approccio ha un forte potenziale per essere utilizzato per il trattamento delle cellule staminali, prima di rivestirle su un impianto o di iniettarle direttamente nel corpo per l’ingegneria dei tessuti”, afferma Gelmi.
La ricerca è stata pubblicata su Small.
