RICERCA ITALIANA     

ISOLAMENTO, CARATTERIZZAZIONE E DIFFERENZIAMENTO DI CELLULE STAMINALI DA POLPA DENTARIA UMANA

Seconda Università degli Studi di Napoli

Abstract

La capacità, da parte dell'organismo umano, di sostituire le cellule danneggiate, al fine di conservare la sua integrità, è affidata ad un pool di cellule indifferenziate, virtualmente residenti in ogni tessuto Tali cellule, definite "staminali", possiedono inoltre la capacità di differenziarsi in citotipi diversi, oltre a quello del tessuto da cui provengono e possono venir prelevate sia da organismi allo stadio embrionale che adulto.
La ricerca proposta ha come obiettivo l'isolamento, la caratterizzazione, il differenziamento e la successiva ingegnerizzazione tissutale di cellule staminali ottenute da polpa dentaria umana.
Attualmente un solo centro di ricerca, sito negli Stati Uniti d'America (dr. Gronthos, NIH) si occupa di tale argomento, con risultati incoraggianti.
Partendo dai dati della letteratura internazionale a carattere generale sulle cellule staminali e da quelli del centro di ricerca che ha già ottenuto risultati su tali cellule, tenendo anche presente che saggi preliminari sono stati da noi effettuati con risultati altrettanto incoraggianti, mediante la ricerca proposta si cercherà di:
-ottenere un numero sufficiente e ben selezionato di elementi staminali da polpa dentaria proveniente sia da denti decidui che permanenti e porli in coltura per il differenziamento;
-caratterizzare le cellule sia mediante appositi anticorpi monoclonali per le cellule di tipo staminale sia, successivamente, selezionarle al FACscan onde >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Fernando GOMBOS Seconda Università degli Studi di NAPOLI

Obiettivo del Programma di Ricerca

Il progetto di ricerca proposto, partendo dai dati di letteratura internazionale e da nostri preliminari risultati in via di pubblicazione, si pone i seguenti obiettivi:
-isolare e coltivare cellule di polpa dentaria proveniente da denti decidui e permanenti, confrontandone le possibili differenze;
-isolare e caratterizzare dette cellule staminali così da poterle adoperare successivamente per il loro differenziamento:
a) in senso osteogenico mediante l'uso di un polimero lattico-coglicolico in un apparato di rotazione a bassa velocità, ciò al fine di ottenere un tessuto idoneo a futuri reimpianti ossei;
b) per la ricostruzione dei costituenti parodontali, sfruttando la loro potenzialità di differenziare in elementi mesenchimali;
c) realizzare una banca delle cellule staminali umane della polpa dentaria come riserva di cellule potenzialmente utilizzabili in terapia.

Obiettivo a)realizzare colture in vitro di cellule staminali della polpa dentaria umana, proveniente sia da denti permanenti che decidui o da germi dentari, adeguatamente isolate.
L'obiettivo si concretizzerà, dopo l'isolamento nell'indurne la proliferazione, nella successiva caratterizzarle mediante anticorpi monoclonali e citometria a flusso con cell sorter e nell'indurne la differenziazione in senso osteogenico e dentinogenico. A tal fine saranno adoperati fattori osteoinducenti nonchè un particolare apparato rotativo (roller apparatus) in grado di >>>

Risultati parziali attesi

Al termine della prima fase di sperimentazione i risultati parziali attesi sono i seguenti:
- standardizzazione della tecnica di prelevamento della polpa dentaria a partire dalla sterilità del prelievo fino alla coltura che dovrà essere particolarmente prolungata nel tempo;
- standardizzazione della metodica di separazione e di coltura stessa ai fini di una corretta ed elevata proliferazione delle cellule;
-ottenimento di un adeguato numero di cellule staminali proliferanti anche mediante adeguata "clonazione" delle stesse;
-ottenimento di un adeguato numero di cellule staminali positive per anticorpi di staminalità al FACSorter;
-ottenimento quindi di una linea di cellule selezionate in quantità sufficiente ai fini del prosieguo della ricerca;
-ottenere la produzione di proteine tipiche dei fibroblasti quali il collagene (di tipo I e tipo III) o delle cellule del legamento parodontale come l'osteopontina e l'osteocalcina o la fosfatasi alcalina;
-individuare e selezionare queste cellule mediante clonazione;
-valutazione dell'effetto mitogenico e/o differenziativo di fattori di crescita su tali cellule;
- valutazione dell'induzione alla neoformazione di cemento con inserzione di fibre dello Sharpey grazie alle metodiche adoperate;
-osservazione dell'abilità di cellule ingegnerizzate, secondo modelli precedentemente utilizzati e da noi modificati in parte, al fine di migliorare l'efficienza dell'impianto >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

La capacità di rigenerare tessuti è attribuibile ad un pool di cellule indifferenziate in grado di sostituire le cellule danneggiate al fine di garantire l'integrità dell'organismo.
Oggi è accertato che le cellule staminali contribuiscono in modo sostanziale a tale processo.
Cellule staminali possono venir prelevate sia da organismi allo stato embrionale, sia da organismi adulti. E' noto che cellule staminali totipotenti possono essere isolate dalla massa cellulare interna di un embrione: queste cellule staminali embrionali (ES) sono caratterizzate da una potenzialità replicativa praticamente illimitata e dalla capacità di dare origine a tutti i lineages cellulari dell' organismo [Potten & Loeffer, 1990]. L'utilizzo di tali cellule ES è limitato per ragioni etiche. La segregazione delle cellule embrionali in particolari foglietti germinativi durante la embriogenesi era considerato un evento duraturo definitivo. Si è a lungo ritenuto che, nell adulto, la sostituzione cellulare e la rigenerazione tissutale in quei tessuti ed organi che necessitano di rinnovamento, fosse dovuta alla limitata popolazione di precursori residenti nel tessuto stesso e competenti a differenziare in un unico senso, incapaci cioè di generare tipi cellulari di lineages differenti.
Recenti esperimenti hanno permesso di stabilire che nei tessuti adulti esistono popolazioni staminali con potenzialità differenziative non limitate al tessuto cui appartengono [Bianco & Cossu, 1999 >>>