Dal 19 ° secolo, scienziati di tutto il mondo hanno studiato le cellule staminali, dalle piante, ai topi, ai pazienti in cerca di una cura per le loro malattie.

1868 — Il termine “cellula staminale” appare nella letteratura scientifica, quando il biologo tedesco Ernst Haeckel usa la frase cellula staminale per descrivere l’ovulo fecondato che diventa un organismo, e anche per descrivere l’organismo unicellulare che fungeva da cellula antenata di tutti gli esseri viventi nella storia. Per saperne di più.

1886 — William Sedgwick usa il termine “cellule staminali” per descrivere le parti di una pianta che crescono e si rigenerano.

1 giugno 1909-L’accademico russo Alexander Maximow tiene conferenze alla Società ematologica di Berlino su una teoria secondo cui tutte le cellule del sangue provengono dalla stessa cellula antenata. Questo introduce l’idea di cellule staminali del sangue che sono multi-potenti, o hanno la capacità di differenziarsi in diversi tipi di cellule. Per saperne di più.

1953 — Leroy Stevens, uno scienziato del Maine che esegue ricerche sul cancro nei topi, trova grandi tumori nei loro scroti. Questi tumori, noti come teratomi, contenevano miscele di cellule differenziate e indifferenziate, tra cui capelli, ossa, tessuto intestinale e sangue. I ricercatori hanno concluso che le cellule erano pluripotenti, il che significa che possono differenziarsi in qualsiasi cellula trovata in un animale completamente cresciuto. Per saperne di più.

1957 — E. Donnall Thomas, un medico-scienziato che lavora a Seattle, tenta il primo trapianto di midollo osseo umano. (In seguito vince il premio Nobel per questo lavoro nel 1990).

2 febbraio 1963-Gli scienziati canadesi Ernest McCulloch e James Till eseguono esperimenti sul midollo osseo dei topi e osservano che diverse cellule del sangue provengono da una classe speciale di cellule. Questa è una delle prime prove di cellule staminali del sangue.

1968 — Robert A. Good dell’Università del Minnesota esegue il primo trapianto di midollo osseo di successo su un paziente bambino affetto da una deficienza immunitaria che ha ucciso altri nella sua famiglia. Il ragazzo ricevette il midollo osseo da sua sorella e divenne adulto sano.

1981 — Due scienziati, Martin Evans dell’Università di Cambridge e Gail Martin dell’Università della California, San Francisco, conducono studi separati e derivano cellule staminali pluripotenti dagli embrioni di topi. Queste prime cellule sono le prime cellule staminali embrionali ad essere isolate.

Dic. 5, 1986 — Andrew Lassar e Harold Weintraub di Seattle, Washington, riportano i risultati di un esperimento in cui hanno convertito i fibroblasti dei roditori (un tipo di tessuto connettivo) direttamente in mioblasti (che generano cellule muscolari), usando un singolo gene (MyoD). Essere in grado di convertire un tipo di cellula adulta in un altro può essere importante per la medicina rigenerativa.

1989 — La ricerca degli scienziati Mario Capecchi, Martin Evans e Oliver Smithies si riunisce, creando i primi “topi knockout”, che sono topi appositamente allevati in laboratorio per essere privi di geni specifici. Questi topi sono creati utilizzando cellule staminali embrionali e ricombinazione omologa, un processo in cui filamenti simili di geni di commutazione del DNA. Da quando gli scienziati hanno allevato i primi topi knockout, ci sono stati più di 500 diversi modelli murini di malattie umane. Nel 2007, l’Assemblea del Nobel ha riconosciuto questi tre scienziati per la loro ricerca, che ha dimostrato di essere inestimabile nel comprendere come si sviluppano varie malattie umane, tra cui diabete e cancro.

1997 — Dominique Bonnet e John Dick del Canada scoprono che la leucemia proviene dalle stesse cellule staminali che producono le nostre cellule del sangue. Questo è uno dei primi studi importanti per dire che il cancro cresce fuori dalle cellule staminali andato fuori rotta, sostenendo il concetto di “cellule staminali tumorali.”

Nov. 6, 1998-Un team dell’Università del Wisconsin, Madison, guidato da James Thomson e Jeffrey Jones, riporta la creazione del primo lotto di cellule staminali embrionali umane, che derivano da embrioni precoci. Dopo aver scoperto che le cellule erano pluripotenti, il team vede il potenziale che le cellule hanno per la scoperta di farmaci e la medicina dei trapianti.

Ago. 9, 2001-Il presidente George W. Bush firma un ordine che autorizza l’uso di fondi federali per la ricerca su un numero limitato di linee di cellule staminali embrionali umane esistenti. (Clicca qui per le osservazioni del Presidente.) Gli scienziati temono che molte di queste linee disponibili siano ormai troppo vecchie per la ricerca.

5 aprile 2002 — Un team del Whitehead Institute che include il futuro ricercatore di cellule staminali dell’Ospedale pediatrico di Boston George Q. Daley, MD PhD riferisce che combina l’uso di una terapia basata su geni e cellule per trattare un modello murino di immunodeficienza. Per saperne di più.

Dec. 10, 2003 — George Q. Daley e il suo team pubblicano risultati sulla conversione di cellule staminali da topi in cellule germinali e, infine, spermatozoi primitivi che sono in grado di fecondare le cellule uovo. Queste cellule germinali embrionali danno agli scienziati la possibilità di studiare diversi processi, tra cui la crescita del cancro e lo sviluppo delle cellule spermatiche.

19 maggio 2005 — Scienziati sudcoreani sotto la direzione di Woo-Suk Hwang annunciano di aver utilizzato la clonazione terapeutica per creare 11 cellule staminali che corrispondono ai loro donatori, un anno dopo aver segnalato la creazione delle prime cellule staminali umane con questo metodo. Il rapporto entusiasma la comunità scientifica, dal momento che è improbabile che i sistemi immunitari dei pazienti che ricevono le proprie cellule staminali rifiutino i trapianti, un problema comune per i trapianti di organi donati. Tuttavia, la rivista Science in seguito ritrae la carta Hwang, quando viene rivelato che gli scienziati coreani hanno falsificato i loro risultati. I ricercatori di Children’s mostrano che una delle linee è stata effettivamente creata attraverso la partenogenesi, un processo in cui una singola cellula uovo viene stimolata a dividersi senza una cellula spermatica.

Dec. 15, 2005 — Yuan Wang, George Q. Daley e altri ricercatori di Children’s pubblicano risultati in cui hanno notevolmente migliorato il processo di conversione delle cellule staminali embrionali dai topi in cellule staminali del sangue per il trapianto.

Ago. 25, 2006-Gli scienziati giapponesi Shinya Yamanaka e Kazutoshi Takahashi annunciano la creazione di cellule pluripotenti indotte da roditori (cellule iPS). Le cellule iPS sono cellule adulte riprogrammate per apparire e funzionare come cellule staminali embrionali, il che le rende un’altra preziosa risorsa per la ricerca sulle cellule staminali e l’eventuale terapia cellulare.

Dec. 14, 2006 – George Q. Daley e colleghi di Children’s report la creazione di cellule staminali embrionali abbinate a donatori nei topi attraverso la partenogenesi. (Leggi il comunicato stampa per bambini. La partenogenesi può rivelarsi un’alternativa alle cellule staminali embrionali o alla clonazione terapeutica. Il team spera di utilizzare un giorno cellule staminali partenogenetiche specifiche per il paziente per terapie nelle loro donatrici, i cui sistemi immunitari difficilmente respingeranno le cellule.

Novembre / dicembre 2007 – Tre team indipendenti in Giappone, Wisconsin e Boston, guidati rispettivamente da Shinya Yamanaka, James Thomson e George Q. Daley, annunciano di aver creato cellule iPS umane. Lo studio nel Daley Lab at Children’s è il primo progetto iPS ad iniziare con un donatore che entra e fa prelevare un campione, piuttosto che essere generato da un campione congelato. Geneticamente abbinati al loro donatore, le cellule iPS non sarebbero teoricamente respinte dal sistema immunitario, un vantaggio importante nella medicina dei trapianti.

agosto. 6, 2008 – Il Programma sulle cellule staminali del Boston Children’s Hospital annuncia la creazione di 10 linee di cellule iPS specifiche per la malattia. Queste cellule forniscono agli scienziati modelli di laboratorio di malattie come la sindrome di Down e la distrofia muscolare e li aiuteranno a trovare modi innovativi per comprendere, prevenire e curare tali malattie. (Leggi il comunicato stampa per bambini.) Questo lavoro è stato riconosciuto alla fine del 2008 come contributo alla svolta dell’anno nella rivista Science.

Nel video qui sopra, George Daley è intervistato per un video della rivista scientifica che introduce la riprogrammazione cellulare come la sua svolta dell’anno 2008.

Ago. 27, 2008-Un team di scienziati di Harvard e bambini pubblicano un esperimento in cui trasformano una cellula esocrina pancreatica di roditori in una cellula che produce insulina. Simile al lavoro pionieristico di Andrew Lassar e Harold Weintraub del 1986, questo esperimento mostra che è possibile riprogrammare un tipo di cellula adulta in un altro tipo di cellula adulta, saltando il passaggio intermedio della creazione di cellule iPS.

Gen. 23, 2009 — Geron Corporation annuncia l’approvazione della FDA per uno studio di fase I limitato del nuovo trattamento di Geron per le lesioni del midollo spinale. Questa è stata la prima approvazione della FDA di uno studio clinico per una terapia basata su cellule staminali embrionali umane.

1 marzo 2009 — Gli scienziati di Toronto riferiscono la creazione di cellule iPS nel loro laboratorio in un modo che è più sicuro rispetto ai metodi precedentemente utilizzati. Questi ricercatori sono in grado di rimuovere i geni necessari per riprogrammare una cellula adulta in una cellula staminale dopo la fase di riprogrammazione è completa.

9 marzo 2009 — Il presidente Barack Obama firma l’Ordine esecutivo 13505 per abrogare alcune delle restrizioni sui fondi di ricerca sulle cellule staminali embrionali umane poste dalla precedente amministrazione. L’ordine richiede al National Institutes of Health di redigere nuove linee guida per le politiche di finanziamento federali entro 120 giorni.

7 luglio 2009-Il NIH pubblica le linee guida riviste sui finanziamenti federali per la ricerca sulle cellule staminali. Sono incluse disposizioni rigorose per il consenso informato del donatore e l’approvvigionamento etico degli embrioni rimasti dalla fecondazione in vitro.

Maggio 2009 — Iniziano gli studi clinici di fase I per PGE2, un farmaco noto che il ricercatore pediatrico Leonard Zon ha scoperto può aumentare la produzione di cellule staminali del sangue. Questi studi sono stati condotti in pazienti con leucemia e linfoma che sono stati impiantati con cellule staminali del sangue da cordoni ombelicali donati. Se gli studi hanno esito positivo, singole dosi di cellule staminali del sangue del cordone ombelicale, combinate con PGE2, possono essere una fonte valida per le cellule staminali del sangue per i pazienti adulti che non possono ricevere un trapianto di midollo osseo. Per saperne di più.

Dec. 2, 2009 — Il NIH ritiene 13 linee di cellule staminali embrionali umane, le prime secondo le linee guida della nuova amministrazione, ammissibili per il finanziamento della ricerca. Undici di queste 13 linee sono state create al Boston Children’s Hospital. Qualsiasi scienziato che voglia condurre ricerche su una qualsiasi di queste linee cellulari può ora richiedere finanziamenti federali. Per saperne di più in questo post del blog.

Le cellule staminali hanno grandi promesse e potenzialità nel campo della medicina, sia che i medici le iniettino nei pazienti per sostituire il midollo osseo malato, sia che gli scienziati di laboratorio le esaminino al microscopio per vedere come si sviluppa il cancro ai polmoni. La strada verso l’innovazione è lunga e piena di ostacoli, e ci sono molte domande rimaste senza risposta. Ma i progressi sono in corso e in molti casi sorprendenti. Al Children’s Hospital di Boston, i ricercatori continuano il viaggio per portare questi progressi alla clinica, eticamente e in modo sicuro.