La ricerca sulle cellule staminali potrebbe consentire la produzione di sangue in altre parti del corpo

24 maggio 2023

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di Nancy Fliesler, Ospedale pediatrico di Boston

I nostri corpi producono il sangue in una nicchia specializzata: un “vivaio” all’interno del nostro midollo osseo che nutre le cellule staminali del sangue in modo che possano replicarsi e produrre diversi tipi di cellule del sangue. Il laboratorio del dottor Leonard Zon ha anche dimostrato come le cellule staminali del sangue, una volta insediate nella nicchia, vengono "coccolate" dalle cellule vicine.

In un nuovo lavoro, lo Zon Lab, parte del programma Stem Cell Research del Boston Children's, ha scoperto quali ingredienti sono necessari per una buona nicchia di cellule staminali del sangue e come creare le stesse condizioni al di fuori del midollo osseo. Potenzialmente, ciò potrebbe consentire la produzione di sangue in altre parti del corpo quando necessario per trattare le malattie del sangue. I risultati sono stati pubblicati il ​​28 aprile su Developmental Cell.

Guidato da Elliott Hagedorn, Ph.D., ex ricercatore post-dottorato in laboratorio, e lavorando con il pesce zebra, il gruppo di ricerca ha studiato la genetica della formazione del sangue. A differenza di noi, i pesci zebra producono sangue nella coda. Utilizzando la tecnica della trascrittomica spaziale, che mappa l'attività genetica nei tessuti, il team ha potuto vedere quali geni si "accendono" nella coda rispetto ad altre parti del corpo.

In tutto, 29 geni diversi sono stati fortemente selezionati nella nicchia delle cellule staminali, soprattutto nelle cellule endoteliali sinusoidali venose. Queste cellule formano reti di piccole vene all'interno della nicchia, note come sinusoidi venose. Alla fine, il team ha ristretto la sua indagine a tre fattori di trascrizione, che si legano al DNA e attivano geni specifici (in questo caso, un membro della famiglia dei recettori degli ormoni Ets, SoxF e nucleare). Hanno scoperto che la combinazione di questi tre fattori di trascrizione era sufficiente per creare una nicchia di cellule staminali.

Il team ha poi utilizzato tecniche genetiche per indurre le cellule endoteliali a produrre una quantità maggiore di questi fattori. Questo ha riprogrammato le cellule per diventare sinusoidi venose.

"Quando sovraesprimiamo questi fattori, potremmo ottenere diverse parti dell'embrione per creare sangue", afferma Zon, che fa anche parte della Divisione di Ematologia/Oncologia del Boston Children's and Dana-Farber Cancer Institute. "Fondamentalmente abbiamo creato un midollo in una nuova posizione."

Hagedorn disse a Zon che era stato il giorno migliore che avesse mai avuto come postdoc. Il team ha potuto effettivamente osservare le cellule staminali del sangue lasciare la loro solita nicchia nella coda del pesce zebra e migrare verso la nuova posizione. Hanno anche visto le cellule coccolate e divise.

Zon ritiene che il lavoro potrebbe tradursi abbastanza facilmente nelle persone. "La nicchia delle cellule staminali nel pesce zebra embrionale sembra molto simile al midollo osseo umano", afferma. "Ovunque si faccia il sangue di un animale, viene espressa la nostra firma genetica."