Le cellule staminali possono migliorare l'efficacia dei trattamenti per la fertilità

Un nuovo studio condotto da ricercatori dell'Università di Copenaghen ha scoperto che una cellula staminale insolitamente versatile e rigenerativa presente negli embrioni precoci potrebbe essere la chiave per la creazione di nuovi ed efficaci trattamenti per l'infertilità. Lo studio sui topi, pubblicato sulla rivista Cell e intitolato "L'endoderma primitivo supporta la plasticità del lignaggio per consentire lo sviluppo regolativo", apre nuove prospettive in questo ambito.

La gravidanza è un processo complesso che richiede che uno spermatozoo trovi un ovulo e lo fecondi nella tuba di Falloppio. L'ovulo inizia quindi a dividersi e dopo cinque giorni si trasforma in una blastocisti, che alla fine si svilupperà in un feto. Tuttavia, poiché l'infertilità sta diventando un problema sempre più comune, il numero di persone che si rivolgono alle tecnologie riproduttive è in aumento. In Danimarca, questi casi rappresentano una gravidanza su otto.

Nonostante ciò, il tasso di successo di queste procedure rimane basso, attestandosi solo intorno al 20-30%, a seconda dell'età e della fertilità della donna. Ora, i ricercatori dell'Università di Copenaghen hanno fatto una scoperta che potrebbe portare a trattamenti per la fertilità migliori in futuro.

"Studiamo le cellule dell'embrione di topo chiamate endoderma primitivo o ipoblasto. Abbiamo scoperto che queste cellule sono uniche e capaci di creare il proprio embrione. Questo è particolarmente entusiasmante perché uno studio recente ha dimostrato che l'endoderma primitivo è l'unico tipo cellulare nell'embrione associato a un elevato successo di impianto negli studi clinici", afferma Madeleine Linneberg-Agerholm, studentessa e prima autrice dello studio.

Aggiunge: "Queste cellule normalmente forniscono nutrimento e supporto a un embrione normale, ma quando le isoliamo, possono creare un embrione da sole, il che è una scoperta davvero sorprendente".

I ricercatori hanno anche scoperto che le cellule staminali dell'endoderma primitivo coltivato in laboratorio si sviluppano in una capsula di Petri formando "modelli di cellule staminali embrionali" chiamati blastoidi con un'efficienza molto elevata. Questi modelli potrebbero rappresentare uno strumento importante per la scoperta di nuovi farmaci che migliorino i risultati della fecondazione in vitro.

"Ciò potrebbe essere particolarmente importante per migliorare gli attuali trattamenti per la fertilità, poiché la plasticità e la resilienza potrebbero essere essenziali per garantire la sopravvivenza degli embrioni in laboratorio e durante il trasferimento alla madre", afferma il professor Joshua Brickman, autore principale dello studio.

Sebbene lo studio sia stato condotto sui topi, gli scienziati stanno già pianificando di condurre studi simili sulle cellule staminali umane.

Endoderma primitivo come "segnalibro"

Quando l'embrione inizia a svilupparsi, è una singola cellula, che poi diventa un gruppo di cellule, in cui le cellule esterne diventeranno la futura placenta e le cellule interne formeranno l'endoderma primitivo, il futuro sacco vitellino o epiblasto, che formerà l'embrione stesso.

"Lo stadio finale dello sviluppo della blastocisti è l'endoderma primitivo. E se si elimina tutto ciò che circonda l'endoderma primitivo, in qualche modo questo 'ricorda' come creare un embrione e può farlo da solo", spiega Brickman.

Abbiamo anche dimostrato che queste cellule nell'endoderma primitivo ricordano come generare altri tipi cellulari perché possiedono fattori di trascrizione che si trovano sul DNA in importanti sequenze regolatrici (enhancer), come dei segnalibri. Questi fattori normalmente non svolgono alcuna funzione, ma possono ricordare cosa fare in caso di problemi. Pensate al genoma come a un libro. Questi segnalibri vi ricordano a quale pagina si trovano le istruzioni per generare altri tipi cellulari.

L'anello mancante?

I ricercatori sperano che le loro scoperte aiutino a capire come aumentare le probabilità di successo della fecondazione in vitro e a comprendere meglio perché alcune persone hanno difficoltà a concepire.

"Nei casi in cui le donne hanno difficoltà a concepire, la causa potrebbe essere un difetto nell'endoderma primitivo, che non solo fornisce nutrimento, ma può anche svolgere un ruolo importante nella riparazione dei danni. Questa è ancora solo un'ipotesi, ma è notevole che questo tipo di cellula sia un fattore predittivo così forte per il successo dell'impianto", afferma Brickman.

Attualmente, i ricercatori si stanno concentrando sulla comprensione approfondita delle funzioni dell'endoderma primitivo e sul miglioramento delle cellule staminali endodermiche primitive umane esistenti.

"Riteniamo che questo indichi che l'endoderma primitivo precoce sia una struttura in grado di rigenerare le linee cellulari mancanti quando viene danneggiato. Dato che abbiamo creato cellule staminali dell'endoderma primitivo, studiarle e i segnali che le indirizzano potrebbe portare a trattamenti di fecondazione in vitro più efficaci", aggiunge Brickman.