Follicoli funzionali creati per la prima volta da cellule staminali nel topo:

Un avanzamento importante nella biologia riproduttiva: follicoli artificiali a partire da cellule staminali

Biologi molecolari dell'università di Kyushu (Giappone), guidati dal professor Katsuhiko Hayashi, hanno realizzato un'importante scoperta scientifica nel campo della gametogenesi in vitro (GIV). Questa tecnologia innovativa permette di riprogrammare cellule somatiche, comprese le cellule cutanee, in cellule staminali pluripotenti indotte. A partire da esse, è poi possibile ottenere cellule riproduttive a tutti gli effetti. Questa tecnica apre nuove prospettive nel trattamento dell'infertilità, in particolare per le persone che hanno perso la fertilità a causa di malattie o cambiamenti legati all'età.

Il lavoro del team del professor Hayashi è iniziato nel 2016, quando sono riusciti per la prima volta a ottenere ovuli di topo a partire da cellule staminali. Tuttavia, a questo punto, erano necessari tessuti ovarici per completare il processo, poiché creavano un microambiente specifico necessario allo sviluppo degli ovociti. Nel corso dei cinque anni successivi, gli scienziati hanno cercato di eliminare questa dipendenza ponendosi l'ambizioso obiettivo di creare un sistema in vitro completamente autonomo, che non richiedesse tessuti biologici.

Dopo lunghe ricerche, gli scienziati giapponesi sono riusciti a coltivare a partire da cellule staminali strutture tridimensionali simili ai follicoli ovarici naturali. Queste strutture funzionano come "incubatori" biologici, creando le condizioni in cui gli ovociti possono maturare e trasformarsi in cellule riproduttive vitali. Questo approccio rivoluzionario è stato reso possibile grazie all'attivazione e alla soppressione di quattro geni chiave: WNT, BMP4, SHH e FGF. Ognuno di essi svolge un ruolo importante nella differenziazione cellulare e nello sviluppo dei tessuti. La regolazione precisa della loro espressione ha permesso di modellare i processi naturali della follicologenesi.

I risultati sperimentali si sono rivelati impressionanti. Gli ovuli ottenuti in laboratorio sono stati fecondati e trapiantati con successo nel corpo di topi femmina. È stata registrata una gravidanza e sono nati piccoli perfettamente sani. Il loro sviluppo fisiologico, la loro attività genetica e il loro comportamento non differivano da quelli dei topi concepiti naturalmente. Questo ha confermato la vitalità delle cellule ottenute e l'efficacia del sistema sviluppato.

Questa scoperta suscita un interesse particolare nel contesto della medicina riproduttiva clinica. La possibilità di creare ovuli a partire da cellule somatiche potrebbe potenzialmente salvare donne che soffrono di esaurimento ovarico precoce, pazienti affette da cancro dopo chemioterapia e coppie che seguono un trattamento prolungato per l'infertilità. Tuttavia, gli scienziati sottolineano che c'è ancora molta strada da fare prima che il GIV possa essere utilizzato sull'essere umano: sono necessarie ulteriori ricerche sulla sicurezza, studi sulla stabilità del genoma e l'esclusione del rischio di mutazioni. Inoltre, l'uso di questa tecnologia solleva serie questioni bioetiche e legali.

Nonostante le sfide da affrontare, la scoperta del professor Hayashi è già riconosciuta come uno dei passi più importanti della biologia riproduttiva moderna. Essa amplia la comprensione scientifica dei processi di maturazione degli ovuli e potrebbe in futuro cambiare radicalmente l'approccio al trattamento dell'infertilità. La creazione molecolare di gameti, che sembrava ancora recentemente appartenere alla fantascienza, sta diventando realtà.

La pubblicazione di questi dati nella prestigiosa rivista scientifica Science sottolinea l'importanza di questa ricerca e testimonia il suo alto livello scientifico. È un segnale per la comunità scientifica e medica mondiale: le tecnologie GIV stanno progressivamente uscendo dai laboratori e si avvicinano a un'applicazione pratica nella medicina del futuro.

Università di Kyushu. (2021). Costruire l'ambiente ovarico a partire da cellule staminali. https://www.kyushu-u.ac.jp/en/researches/view/217/