Riassunto:
Nella parte inferiore del cervello umano c'è una ghiandola grande solo quanto un pisello, ma che è responsabile della secrezione di vari ormoni in tutto il corpo. È la ghiandola pituitaria, che viene spesso chiamata il "comandante in capo endocrino" del corpo umano. Una volta che la funzione ipofisaria è danneggiata, i pazienti spesso hanno bisogno di assumere farmaci per tutta la vita ogni giorno per ricostituire gli ormoni mancanti. Ora, un gruppo di ricerca dell’Università di Nagoya in Giappone ha compiuto un passo cruciale. Hanno utilizzato cellule staminali umane per far crescere il tessuto pituitario e lo hanno trapiantato con successo per la prima volta nei primati, ripristinando la loro capacità di secernere ormoni.
Questo risultato è stato pubblicato sulla rivista internazionale "Stem Cell Research and Treatment". Il primo autore dell'articolo è Tatsuma Kondo, ricercatore in visita presso la Graduate School of Medicine dell'Università di Nagoya.
Sebbene l'ipopituitarismo non sia una malattia comune, i pazienti richiedono una gestione permanente e la loro qualità di vita è spesso compromessa in modo significativo.
1. Ghiandola pituitaria: piccola ghiandola, grande responsabilità
Sebbene la ghiandola pituitaria sia piccola, svolge un ruolo importante.
L'ormone adrenocorticotropo che secerne stimola le ghiandole surrenali a produrre cortisolo. Il cortisolo è un ormone chiave per il corpo per far fronte allo stress e mantenere la pressione sanguigna e la stabilità dello zucchero nel sangue. Senza di essa, le persone soffriranno di affaticamento, perdita di appetito, perdita di peso e, nei casi più gravi, potrebbe persino essere pericolosa per la vita.
La ghiandola pituitaria secerne anche l'ormone della crescita, l'ormone stimolante la tiroide e altri ormoni. Questo studio si è concentrato principalmente sull’ormone adrenocorticotropo, che è correlato al cortisolo.
I pazienti con ipopituitarismo dovuto a tumori, interventi chirurgici, traumi o fattori congeniti attualmente fanno affidamento principalmente su farmaci orali per integrare gli ormoni.
Tuttavia, questo metodo di trattamento presenta evidenti limiti. Gli ormoni secreti naturalmente dal corpo umano si adatteranno in tempo reale al ritmo circadiano e alla pressione esterna. Tuttavia, è difficile simulare con precisione questo cambiamento dinamico assumendo farmaci a orari regolari ogni giorno.
Soprattutto in caso di infezioni, interventi chirurgici o gravi sbalzi d'umore, il fabbisogno di cortisolo da parte dell'organismo aumenta notevolmente ed è difficile per i pazienti che assumono farmaci adattare il dosaggio in tempo.
Un dosaggio insufficiente può portare a pericolose crisi surrenaliche, mentre un dosaggio eccessivo può causare effetti collaterali come osteoporosi e disturbi metabolici.
Se i pazienti riuscissero a ritrovare una "ghiandola pituitaria vivente" in grado di adattarsi, sarebbe senza dubbio una soluzione più ideale.
2. Il salto dal topo alla scimmia
L'idea del gruppo di ricerca è quella di utilizzare la tecnologia degli organoidi.
Gli organoidi sono tessuti in miniatura formati da cellule staminali coltivate in laboratorio, che possono simulare in una certa misura la struttura e la funzione degli organi reali. L'Università di Nagoya ha molti anni di esperienza nella coltivazione del tessuto ipofisario utilizzando cellule staminali umane.
Già nel 2016, un team della scuola ha riferito su Nature Communications di aver utilizzato cellule staminali embrionali umane per coltivare tessuto funzionale dell'ipofisi anteriore in vitro.
I ricercatori hanno prima trapiantato gli organoidi dell'ipofisi umana in coltura in topi i cui ipofisi erano stati rimossi chirurgicamente, appena sotto la pelle.
I risultati sono incoraggianti. Questi organoidi hanno continuato a secernere l’ormone adrenocorticotropo per più di 6 mesi e hanno prolungato significativamente la durata della vita dei topi.
Sei mesi sono un periodo lungo per i topi la cui durata di vita è di soli due o tre anni. L'ingegnosità della ricerca sta nel trapiantarlo sotto la pelle invece che in profondità nel cervello. L'intervento sottocutaneo è meno invasivo e semplice da eseguire e può essere facilmente rimosso in caso di problemi.
Su questa base, il team ha condotto ulteriori esperimenti su un macaco a cui era stata rimossa la ghiandola pituitaria. Per prevenire il rigetto, i ricercatori hanno utilizzato farmaci immunosoppressori.
Dopo il trapianto, il tessuto ipofisario artificiale ha funzionato normalmente nelle scimmie per 6 settimane, secernendo con successo l'ormone adrenocorticotropo e aumentando i livelli di cortisolo. Tre mesi dopo l’intervento chirurgico, i ricercatori erano ancora in grado di rilevare cellule trapiantate vitali.
Inoltre, il trapianto ha rallentato la perdita di peso delle scimmie causata dalla carenza ormonale. I ricercatori hanno anche esaminato organi come i polmoni e il fegato e non hanno trovato tumori o crescita cellulare anormale.
3. La sicurezza è la preoccupazione più grande
Una delle principali preoccupazioni legate alla terapia con cellule staminali è che le cellule trapiantate possono proliferare senza controllo e persino formare tumori.
Questa volta non sono stati osservati tumori o crescite anomale nei topi o nelle scimmie, fornendo prove preliminari della sicurezza di questa tecnologia.
I primati sono più vicini agli esseri umani in termini di struttura fisiologica e risposta immunitaria, quindi il successo nelle scimmie è visto come un passo importante verso l'applicazione clinica.
Naturalmente, questa ricerca è ancora nelle fasi iniziali.
L'esperimento sui primati ha coinvolto solo un macaco e la dimensione del campione era molto limitata. Il tempo di lavoro effettivo del tessuto trapiantato nelle scimmie è di 6 settimane, che è molto più breve della prestazione nei topi. Come estendere la sua funzione a lungo termine richiede ulteriori esplorazioni.
Inoltre, gli stessi farmaci immunosoppressori presentano effetti collaterali. In futuro, se le cellule staminali preparate dalle cellule del paziente potranno essere utilizzate per coltivare il tessuto ipofisario, potrebbe essere possibile evitare il rigetto e ridurre la dipendenza dai farmaci immunosoppressori.
4. Il potere giapponese della medicina rigenerativa
Questa ricerca continua la tradizione di leadership del Giappone nel campo delle cellule staminali e della medicina rigenerativa.
Lo scienziato giapponese Shinya Yamanaka ha vinto il Premio Nobel 2012 per la fisiologia e la medicina per l'invenzione della tecnologia delle cellule staminali pluripotenti indotte. Da allora, il Giappone ha condotto un gran numero di esplorazioni cliniche sull'uso delle cellule staminali per trattare il morbo di Parkinson, le malattie della retina, le malattie cardiache, ecc.
L'idea di trasformare un piccolo pezzo di tessuto sotto la pelle in una "fabbrica di ormoni" in grado di autoregolarsi sta passando dalla fantascienza alla realtà. I ricercatori ritengono che questo metodo possa fornire una soluzione ormonale sostitutiva per l'ipopituitarismo più vicina allo stato fisiologico naturale rispetto all'assunzione di pillole giornaliere.
Naturalmente, di solito sono necessari diversi anni e un rigoroso processo di approvazione per passare dagli esperimenti sugli animali alle sperimentazioni cliniche sull'uomo. Se la ricerca di follow-up riuscisse ad affrontare questioni come la sopravvivenza a lungo termine, il rigetto immunitario e la produzione su larga scala, i futuri pazienti potrebbero aver bisogno solo di un semplice trapianto sottocutaneo per essere liberati dal peso dei farmaci per tutta la vita.
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