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 ed i metodi di marcatura delle cellule per il loro tracciabilità 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, ed i metodi che hanno portato a questi risultati. Inizialmente sono affrontati gli aspetti molecolari più dettagliati della biologia delle cellule staminali attraverso un'accurata trattazione del fenomeno della divisione cellulare asimmetrica ed il suo significato biologico, così come il rapporto di questo evento cellulare con il processo di auto-rinnovamento e di multipotenza. Quindi vengono approfondite 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 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, vengono illustrate le caratteristiche delle cellule staminali embrionali, le differenze riscontrabili tra queste e le cellule staminali adulte, il loro potenziale utilizzo sperimentale per acquisire 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 ed i limiti del loro impiego nella clinica.
La parte finale del Corso è dedicata alla più recente scoperta del settore che ha portato alla "premiazione Nobel" dell'inventore: le cellule iPS, cellule staminali pluripotenti indotte. E' evidenziato il collegamento di questa scoperta con la tecnica della riprogrammazione nucleare originariamente documentata nella rana Xenopus da Sir John B. Gurdon. Si parlerà anche delle scoperte di Rudolph Jaenish e delle osservazioni fatte 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 ed a 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.
