Una nuova cellula staminale che dà origine alla colonna vertebrale è stata trapiantata in un organismo modello e le è stato permesso di formare un osso vertebrale in miniatura (rosso). Cellule tumorali del seno (verde) hanno invaso l’osso, dimostrando che questa nuova cellula è responsabile del reclutamento di cellule tumorali del seno.
Credit: Jun Sun
È noto che i tumori solidi sviluppano spesso metastasi alla colonna vertebrale. Una migliore comprensione del fenomeno giunge ora da uno studio pubblicato su Nature da parte di un gruppo di studiosi coordinato da Jun Sun della Weill Cornell Medicine di New York.
Secondo i ricercatori, le vertebre che formano la colonna derivano da un tipo specifico di cellule staminali, che secernono una proteina che favorisce le metastasi tumorali: la scoperta apre una nuova linea di ricerca sulle malattie spinali e potrebbe portare a nuovi trattamenti ortopedici e oncologici.
Utilizzando “organoidi” creati da cellule staminali vertebrali, i ricercatori hanno dimostrato che la nota tendenza dei tumori a diffondersi alla colonna vertebrale in maniera più marcata rispetto a ossa lunghe come quelle delle gambe, è dovuta in gran parte alla proteina MFGE8 che è secreta da queste cellule staminali.
«Sospettiamo che molte malattie ossee che coinvolgono preferenzialmente la colonna siano attribuibili alle proprietà specifiche delle cellule staminali dell’osso vertebrale» ha affermato Matthew Greenblatt, autore senior dello studio, che negli ultimi anni ha contribuito a molte ricerche sul tema, chiarendo meccanismi sulla formazione delle ossa che derivano da diversi tipi di cellule staminali. Poiché le vertebre, rispetto ad altre ossa come quelle del braccio e della gamba, si sviluppano lungo un percorso diverso nei primi anni di vita e sembrano aver avuto anche una traiettoria evolutiva distinta, Greenblatt aveva ipotizzato l’esistenza di una specifica cellula staminale vertebrale.
I ricercatori hanno iniziato isolando le cellule staminali scheletriche, che danno origine a tutte le ossa e cartilagini, da diverse ossa di topi di laboratorio, e hanno poi analizzato l’attività genica in queste cellule per vedere se potevano individuare un pattern distinto in quelle associate all’osso vertebrale.
Questo sforzo ha portato a due risultati chiave. Il primo è una definizione nuova e più accurata delle cellule staminali scheletriche basata sui marker di superficie; il secondo è che le cellule staminali scheletriche di ossa diverse variano effettivamente in modo sistematico nella loro attività genica. Da questa analisi, il team ha identificato un set distinto di marcatori per le cellule staminali vertebrali e ha confermato il ruolo funzionale di queste cellule nella formazione dell’osso spinale in ulteriori esperimenti su topi e sistemi di coltura cellulare in laboratorio.
Successivamente, i ricercatori hanno indagato il fenomeno della relativa propensione della colonna vertebrale alle metastasi tumorali, inclusi quelli del seno, della prostata e del polmone, rispetto ad altri tipi di osso.
«Abbiamo osservato che l’insediamento iniziale delle cellule tumorali metastatiche avviene prevalentemente in un’area del midollo osseo dove si trovano le cellule staminali vertebrali e le loro cellule progenie», ha affermato Jun Sun, spiegando che le prossime ricerche saranno finalizzate a esplorare metodi per bloccare la proteina MFGE8 e ridurre così il rischio di metastasi spinali nei pazienti oncologici. Inoltre, in modo più generale, si sta cercando di valutare come le proprietà distintive delle cellule staminali vertebrali contribuiscano alle malattie spinali.
Renato Torlaschi
GIornalista Tabloid di Ortopedia
