STUDIO IPS
STUDIO IPS sul Cromosoma Ring14 di ANNE CHERRY
Discussione del 4 marzo 2012
Il 4 marzo 2012 Debbie Gregoire (madre di Chloe, Ring14) ha parlato con Anne Cherry in relazione alla imminente ricerca IPS sul Cromosoma Ring14. Anne é una studentessa laureata della Università di Harvard, che sta lavorando alla sua tesi di Chimica Biologica e Farmacologia Molecolare. I suoi studi sono sfociati in un lavoro di ricerca sulle cellule staminali.
Il Prof. Pietro De Camilli ha iniziato una conversazione con il capo della facoltà di Harvard in relazione all’IPS ed al Ring14, ed ha invitato Anne a parlare al Workshop di Ottobre 2011 sulla Sindrome Ring14, organizzato dal RING14 in Italia http://www.ring14.org/ita/339/workshop-ottobre-2011/ . All’epoca, Anne ha presentato a fisici, scienziati, familiari da pazienti affetti da Ring 14 e ad altri la sua imminente ricerca su Ring14 e sulle cellule IPS, (Induced Pluripotent Stem cells = Cellule staminali pluripotenti indotte). Anne lavora nel Laboratorio di Ematologia di Harvard e il suo lavoro è principalmente concentrato su una condizione chiamata Anemia di Fanconi che é una condizione che coinvolge il sistema sanguigno. Il suo lavoro principale è quello di determinare perché l’Anemia di Fanconi non può essere riprogrammata nelle cellule IPS.
Anne sta intraprendendo questo studio sul Ring 14 in virtù della sua conoscenza delle cellule IPS e del suo interesse nei cromosomi Ring (che sono considerati una rarità).
Le cellule IPS, (Induced Pluripotent Stem cells = Cellule staminali pluripotenti indotte) sono cellule che sono state geneticamente riprogrammate per farle ritornare ad uno stato cellulare staminale embrionale o semi-embrionale. Essenzialmente sono cellule completamente formate che sono manipolate in un modo tale da essere riportate allo stato iniziale di produzione della cellula, prima che le cellule individuali svolgano la loro funzione di tessuto (ad es., dito, fegato, occhio, cuore, ecc.). Pluripotente significa “molto potente”. Una volta in questo stato IPS, lo studio può riguardare un disturbo particolare, in questo caso Ring 14.
Per il suo studio, Anne lavorerà in maggior parte da sola. Attraverso la BioBanca di Ring 14, in Italia http://www.ring14.org/ita/336/biobanca/ , e l’Università Cattolica di Roma, Anne sta ottenendo cellule di due (2) pazienti Ring 14 e dei genitori (2 ciascuno), per un totale di sei (6) cellule. Le cellule che userà sono cellule della pelle. Anne ha già ricevuto le cellule della pelle di un paziente Ring 14 e dei suoi genitori, e le cellule del secondo paziente Ring 14 e dei suoi genitori arriveranno presto. I genitori del paziente Ring 14 hanno già aderito allo studio accettando di fornire le cellule, ma il lavoro ufficiale inizierà quando Anne riceverà il consenso scritto dalle famiglie Ring 14 interessate. Per questo lavoro Anne userà il laboratorio dell’Ospedale Infantile di Boston (The Children’s Hospital of Boston).
Le cellule della pelle si ottengono eseguendo una “Punch Biopsy,” (Biopsia Punch) che usa uno strumento chiamato punzone (appunto Punch), per rimuovere del tessuto. Queste cellule della pelle sono dette Fibroblasts e fanno parte dello strato ipodermico della pelle. L’ipoderma è il terzo strato della pelle, sotto l’epidermide e il derma. Una volta ottenute, le cellule possono essere tenute in uno stato di congelazione a -100 gradi Fahrenheit per un tempo indefinito.
L’obiettivo iniziale dello studio é quello di trasformare queste cellule della pelle in cellule IPS. A seconda della patologia che si sta studiando, la storia abbastanza recente mostra che alcune cellule in una certa condizione sono state effettivamente trasformate in cellule IPS, in un periodo di solo alcune settimane, mentre altre cellule in altra condizione, indipendentemente dal tempo concesso, non hanno avuto successo e non sono state trasformate in cellule IPS. A questo punto, non si sa se le cellule Ring 14 saranno effettivamente trasformate in cellule IPS.
In caso lo studio funzioni / sia positivo, i vantaggi sono potenzialmente eccezionali. Il vantaggio principale è che le cellule IPS possono crescere e riprodursi per sempre, fornendo letteralmente migliaia di cellule Ring 14 per studi ulteriori e futuri da parte di neuroscienziati, scienziati che studiano il cervello e i neuroni. Possono essere intrapresi studi per determinare come il Ring colpisce le cellule di un paziente affetto da Ring 14.
Anne ha spiegato che i tipici pazienti affetti da Ring14 rientrano in una di due categorie: alcuni pazienti hanno il 14° cromosoma assolutamente integro, senza che manchi materiale o ce ne sia di più, ma per qualche ragione, il cromosoma si è trasformato in anello. Il secondo tipo di pazienti Ring 14 può essere in condizioni più complicate, o perché è senza il 14° cromosoma DNA, o perché ha un DNA aggiunto al 14° cromosoma, oppure ancora perché presenta una combinazione di entrambi mentre formano simultaneamente un anello. C’è una terza anomalia del Cromosoma 14, che é un paziente che non ha un anello, ma ha un’aggiunta al DNA, un DNA cancellato oppure una combinazione di questi due fattori sul 14° cromosoma. Facendo le cellule IPS i ricercatori possono confrontare anelli completi con anelli aggiunti/cancellati o in combinazione, per imparare di più sulla condizione di Ring 14.
Anne innanzi tutto studierà l’anello completo dato che penso anche abbia una migliore possibilità di trasformarsi in cellule IPS con successo. Nei campioni delle due famiglie con cui Anne sta lavorando, un paziente ha un anello completo e il secondo paziente ha un anello “a mosaico”. Un anello a mosaico significa che il cromosoma Ring 14 può avere materia genetica supplementare o materia genetica cancellata oppure una combinazione di tali eventi, mentre anch’essi formano un anello. A questo punto, Anne non sa quale tipo di mosaico abbia il secondo donatore (cancellazione, aggiunta, ecc.). Come ho detto, Anne subito lavorerà con l’anello completo, prevedendo maggiore successo iniziale con questo anello meno complicato. Se Anne avrà successo nel trasformare l’anello completo in cellule IPS, e se la comunità Ring 14 è abbastanza fortunata da avere un neuroscienziato coinvolto nella ricerca continua, Anne è d’accordo a cercare di trasformare le cellule a mosaico Ring 14 in IPS per studio neuro scientifico. Con queste cellule IPS disponibili, i neuroscienziati saranno quindi in grado di studiare come il cromosoma Ring 14 si comporta in una cellula.
Nell’eseguire lo studio IPS, Anne avrà un campione di controllo (le cellule dei genitori) per sviluppare un a base di dati, ed un campione sperimentale (le cellule del paziente Ring 14). Si possono quindi fare i confronti fra le cellule sane e le cellule malate. Con queste cellule IPS i ricercatori possono imparare di più circa il disturbo Ring 14.
Il vantaggio potenziale maggiore della riprogrammazione riuscita dell’IPS e dello studio da parte della comunità neuroscientifica è la potenzialità di cure mirate per trattare i sintomi del Ring 14 (ad es. attacchi epilettici, capacità motorie, ritardo nello sviluppo, ecc.). Studiando il DNA le cure potrebbero essere prodotte o rese disponibili per ridurre le caratteristiche del Ring 14. Nel ricavare una terapia farmacologica efficace, i neuroscienziati possono indirizzare farmaci specifici direttamente alle cellule neuroniche IPS.
Anne ha spiegato che spesso un primo approccio nella riprogrammazione delle cellule IPS non funziona, ma lei sta usando un nuovo approccio che lei ritiene possa offrire una promessa per le cellule Ring 14. Anne ha previsto che ci vorranno un paio di mesi per riprogrammare il primo campione. Avendo a disposizione il primo set di campioni, Anne sta aspettando solo il la firma delle famiglie, ed inizierà immediatamente lo studio. Lo studio dovrebbe durare solo alcuni mesi, al che, se riuscirà, Anne avrà sistemato migliaia di cellule Ring 14 IPS, mantenute in stato congelato, disponibili per ricerche future. La bellezza di questo è che dovrebbe esserci un’abbondanza di cellule che sono disponibili per le attuali ricerche e per quelle future.
Per proseguire, prevedendo una riuscita riprogrammazione IPS, è fondamentale che la comunità Ring 14 riceva collaborazione da un neuroscienziato che possa prendere queste cellule IPS raccolte e studiarle ulteriormente. Il contesto di Anne in questo tipo di progetto é unicamente quello di trasformare le cellule della pelle in cellule IPS. Lo studio futuro di queste cellule deve essere eseguito da un neuroscienziato che può trasformare le cellule IPS in neuroni per la ricerca che potenzialmente porterà alle terapie farmacologiche.
L’interlocutore di contatto principale di Anne nella comunità di Ring 14 é Stefania Azzali, Presidente di RING 14 Italia www.ring14.it . I risultati delle sue scoperte verranno riportate direttamente a Stefania.
La comunità Ring 14 è molto grata ad Anne per i suoi sforzi dedicati alla ricerca.
