Contenuti dell'insegnamento
Il Corso inizia con una discussione approfondita dei metodi, delle procedure e degli strumenti utilizzati per studiare le caratteristiche morfologiche dei tessuti e delle cellule isolate o di cellule nell’organismo (tecniche di imaging a corpo intero). In particolare, sono trattati i metodi di colorazione delle cellule e dei tessuti in situ e metodi di marcatura delle cellule per il loro tracciamento in vivo. Il Corso segue quindi con la descrizione sequenziale dei tratti morfologico-funzionali dei tessuti primari del corpo umano, a partire da quello epiteliale per finire con il midollo osseo e il sistema ematopoietico.
La seconda parte del Corso è focalizzata sulle cellule staminali ed inizia con una panoramica dei concetti primari, definizione dei termini utilizzati e la nomenclatura attualmente adottata nel settore. Nella fase successiva, il Corso illustra la scoperta delle cellule staminali/progenitrici nella maggior parte dei tessuti/organi del corpo umano, la presunta conservazione evolutiva di questa distribuzione, e i metodi che hanno portato a questi risultati. Inizialmente sono affrontati gli aspetti molecolari più dettagliati della biologia delle cellule staminali attraverso una spiegazione dettagliata del fenomeno della divisione cellulare asimmetrica e il suo significato biologico, così come il suo rapporto con il processo di auto-rinnovamento e di multipotenza. Quindi vengono trattate le nostre conoscenze sulle caratteristiche e potenzialità cliniche delle cellule staminali primarie del corpo umano iniziando con il “prototipo” della cellula staminale - la cellula staminale ematopoietica CD34+.
Il Corso tocca successivamente il fenomeno di fusione cellulare e come questo può influenzare il comportamento biologico delle cellule staminali. Un certo numero di lezioni sono poi dedicate alla comprensione delle caratteristiche biologico-funzionali delle cellule staminali neurali e a come quelle fetali potrebbero essere impiegate nella medicina rigenerativa. Altre cellule staminali che sono ampiamente discusse, comprendono quelle residenti del cuore, i precursori endoteliali circolanti e le cellule staminali epiteliali. Anche in questi casi, il corso garantisce la trasmissione di una visione completa di come queste cellule sono state inizialmente identificate, come il loro comportamento biologico è stato spiegato e come il potenziale di queste cellule si ritiene sfruttabile negli approcci di rigenerazione di tessuti/organi.
A questo punto, il Corso illustra le caratteristiche delle cellule staminali embrionali, le differenze riscontrabili tra queste e le cellule staminali adulte, il loro potenziale per avere una migliore comprensione dei meccanismi molecolari di base del differenziamento cellulare e della diversificazione fenotipica, tra cui il controllo epigenetico di questo fenomeno, e le promesse e limiti del loro impiego per le applicazioni cliniche.
La parte finale del Corso è dedicata alla vittoria del "premio Nobel" grazie alla scoperta delle cellule iPS - cellule staminali pluripotenti indotte - e come questo si riferisce alla riprogrammazione nucleare originariamente documentata in Xenopus da Sir John B. Gurdon. Si parlerà anche delle scoperte di Rudolph Jaenish e delle osservazioni ottenute dal premio Nobel Sir Martin Evans sui teratomi. Lezioni di questa ultima parte del corso elencano in modo esaustivo il lavoro originale di Shinya Yamanaka e come queste scoperte sono state approfondite da tutta la comunità scientifica interessata a capire la biologia delle cellule staminali, ad esempio tradurre queste conoscenze in applicazioni cliniche. Pertanto, particolare attenzione è data alle potenziali applicazioni delle cellule iPS, alle loro prospettive applicative ed limiti nel loro utilizzo.
