Una ghiandola grande al massimo quanto un fagiolo, ma che fornisce tutti gli ormoni che regolano l'attività endocrina e metabolica del nostro organismo. È l’ipofisi, o ghiandola pituitaria, ed è una sorta di direttore d’orchestra del nostro corpo che si trova alla base del cranio. Fino ad oggi non era disponibile una coltura di cellule staminali che potesse generarne i tessuti, in parte perché non sappiamo bene neanche come si formi quando ancora siamo embrioni. Ma in una recente ricerca pubblicata su Nature, ricercatori del Riken Center for Developmental Biology di Kobe in Giappone sono riusciti a far crescere per la prima volta un’ipofisi a partire da cellule staminali embrionali. O meglio, la ghiandola pituitaria è cresciuta da sola, una volta che i biologi giapponesi hanno convinto le cellule a formare i tessuti che di solito la circondano.
“Sappiamo ancora ben poco di quale sia il reale meccanismo di sviluppo dell’ipofisi”, ha detto Yoshiki Sasai, ricercatore del Rikenche ha coordinato lo studio. “Non gli abbiamo dato istruzioni speciali, è successo spontaneamente”. Altrettanto sorprendentemente, quanto la genesi spontanea, la ghiandola una volta trapiantata nei topi che ne erano deficitari ha riaggiustato loro i livelli ormonali.
Il duro lavoro per ricreare la ghiandola in laboratorio. L’ipofisi è una sorta di fabbrica di ormoni. La risposta allo stress, il consumo di energia, la crescita sono tutti fenomeni regolati da segnali che hanno origine in questo fagiolino nel nostro cervello. Ricrearla rappresenta una sfida particolare per i ricercatori, proprio per via della complessità delle sue funzioni e della sua forma. La ghiandola è infatti formata da due parti distinte, e secerne almeno otto degli ormoni alla base della crescita, della fertilità, della produzione di latte materno, della regolazione della pressione sanguigna e delle contrazioni durante il parto. Nonché dell’equilibrio di acqua e temperatura all’interno dell’organismo.
Per i ricercatori, in particolare è stato difficile ricreare contemporaneamente i due tipi di tessuto che formano le due sezioni distinte dell’ipofisi. Il team ha dovuto prima “mettere a mollo” le staminali embrionali in elementi chimici che potessero mimare le condizioni che si trovano all’interno di un embrione, fornendo allo stesso tempo molto ossigeno. Le cellule così trattate hanno cominciato a plasmarsi in un tessuto chiamato ectoderma, che è quello da cui si genera il sistema nervoso. Assieme a questo si è poi formato un altro tessuto, quello da cui nel nostro organismo nascerebbe l’ipotalamo (un’altra regione del cervello che è coinvolta nella regolazione di temperatura corporea, fame e sete).
I due tessuti così costituiti si sono poi disposti spontaneamente su due strati, l’ectoderma sulla superficie e l’ipotalamo più in basso. Man mano che le cellule del primo si dividevano originandone altre, diventavano più spesse, curvandosi l’una verso l’altra in modo da formare una tasca, simile alla tasca di Ratke che forma il lobo anteriore dell’ipofisi. Il tessuto derivato da questa coltura cellulare (durata tre settimane) conteneva tutte e cinque i tipi di cellula che si trovano di solito nella ghiandola pituitaria. “Così abbiamo creato centinaia di ipofisi a partire dalle cellule staminali embrionali”, ha detto Sasai senza nascondere l’entusiasmo. I ricercatori hanno poi provato a trapiantare i tessuti così generati in topi che avevano difetti alla ghiandola pituitaria, ottenendo così che i livello dei loro ormoni tornassero nella norma.
Sebbene abbiano usato cellule staminali embrionali per il loro esperimento, i ricercatori pensano comunque che la stessa tecnica potrebbe funzionare da staminali adulte, le cosiddette pluripotenti indotte. Ciò aggirerebbe qualsiasi controversia etica nell’uso di embrioni umani nella ricerca o per lo sviluppo di terapie.
Ma quali sono le prospettive per l’uso di questi tessuti? Di sicuro c’è ancora molto da studiare, visto che neanche gli scienziati sanno bene come si siano generati questi tessuti dalle proprietà straordinarie. Ma altrettanto sicuramente questi potrebbero essere il primo passo verso lo sviluppo di tecniche terapeutiche per l’uomo. “È difficile dire quanto ci vorrà, ma speriamo di poter produrre ipofisi umane nell’arco dei prossimi tre anni”, ha spiegato Sasai.
Forse affermazioni ottimistiche, ma che non sono del tutto campate in aria. La ricerca dimostra infatti che usando le cellule staminali si possono ricreare tessuti anche molto complessi perfettamente funzionanti. Il che è comunque lontano dallo sviluppo di organi tridimensionali come cuore o reni. Ma di sicuro va in quella direzione.
Laura Berardi
