Che cosa rende tale una cellula staminale? La questione potrà sembrare semplicistica, eppure gli scienziati sanno molto su cosa può fare una staminale ma non comprendono ancora i processi molecolari alla base delle loro caratteristiche uniche. Ora un gruppo di ricercatori del Whitehead Institute for Biomedical Research di Boston, lavorando su cellule staminali embrionali umane, ha scoperto il processo responsabile della proprietà più affascinante di queste cellule: la loro capacità di trasformarsi in ogni altro tipo di cellula del corpo, una caratteristica nota come “pluripotenza”.
“È proprio la pluripotenza a rendere le staminali così interessanti dal punto di vista terapeutico”, commenta Richard Young, principale autore dello studio pubblicato online sulla rivista “Cell”. Quando un embrione ha pochi giorni di vita, le cellule staminali cominciano a differenziarsi in particolari tipi di tessuti e perdono definitivamente la pluripotenza. Ma se le staminali vengono estratte, i ricercatori possono mantenerle nello stato pluripotente a tempo indeterminato, conservandole per usi futuri.
Young e colleghi hanno studiato tre proteine essenziali per le cellule staminali. Si tratta di tre “fattori di trascrizione”, Oct4, Sox2 e Nanog, il cui compito è quello di regolare l’espressione genica e mantenere l’identità delle staminali. Se vengono disattivate, la cellula comincia immediatamente a differenziarsi. Usando la tecnologia delle microarray, gli scienziati hanno analizzato l’intero genoma di una cellula staminale embrionale umana e hanno identificato i geni regolati dai tre fattori di trascrizione. Hanno così scoperto che, oltre ad attivare alcuni geni essenziali per la crescita cellulare, le tre proteine reprimono anche un gruppo di geni necessari all’embrione per svilupparsi.
Questo set di geni repressi produce ulteriori fattori di trascrizione responsabili dell’attivazione di intere reti di geni necessari per la generazione di molti differenti cellule specializzate. Pertanto, Oct4, Sox2 e Nanog sono regolatori principali che silenziano geni in attesa di creare la successiva generazione di cellule. Quando Oct4, Sox2 e Nanog vengono disattivati al momento in cui l’embrione comincia a svilupparsi, questi geni cominciano a lavorare e le staminali cessano di essere pluripotenti.
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