Potenziale terapeutico e neoplastico della plasticità staminale

Le cellule staminali rappresentano una straordinaria promessa terapeutica. Tuttavia, l’intrigante prospettiva delle loro svariate applicazioni cliniche, non può prescindere da una caratterizzazione delle loro proprietà biologiche e dagli eventuali rischi associati ad un loro improprio utilizzo. Tra le varie popolazioni staminali, quelle mesenchimali (Mesenchymal Stem Cells, MSCs) si sono imposte negli ultimi anni come le più promettenti da un punto di vista terapeutico, perchè caratterizzate da facile reperibilità, plasticità multilineare, straordinarie capacità pro-angiogeniche e immunosoppressive. Il tessuto adiposo rappresenta una fonte elettiva di MSCs, infatti, oltre ad essere abbondante e facilmente accessibile, è l’unico tessuto dell’organismo la cui massa aumenta nel corso della maggior parte della vita adulta dell’uomo. Di conseguenza, esso rappresenta una fonte di cellule staminali mesenchimali a lungo termine. Nella presente tesi si è proceduto alla caratterizzazione delle MSCs da tessuto adiposo per marcatori molecolari coinvolti nello sviluppo (molecole associate al fenotipo staminale, geni polycomb (PcG) e trithorax (TrxG), microRNA), nella comunicazione cellula-cellula, cellula-ambiente (molecole di adesione, citochine) e nell’angiogenesi. Attraverso un approccio di studio in silico è stato comparato il profilo d’espressione delle MSCs, per i geni PcG/TrxG e i microRNA, con quello di altre cellule staminali adulte, cellule staminali embrionali e tessuti adulti. Inoltre, è stato valutato se e come l’espressione di questi marcatori nelle MSCs da tessuto adiposo variasse in funzione dell’età dell’individuo. Dal momento che molte proprietà fenotipiche delle cellule staminali mesenchimali, prima fra tutte la straordinaria capacità pro-angiogenica, assomigliano alle proprietà delle cellule stromali reattive che supportano lo sviluppo di carcinomi, è stato studiato il potenziale di supporto tumorale di MSCs su un modello murino di carcinoma mammario.

Stem cells represent an extraordinary therapeutic promise. However, the charming perspective of theirs varied clinical applications, cannot leave aside from a characterization of their biological property and from the eventual risks associated to their inappropriate use. Among the several stem populations, mesenchymal stem cells (MSCs) are emerging during the last few years as the most promising for a therapeutic application, given their easy availability, multilinear plasticity, extraordinary pro-angiogenic and immunosuppressive properties. Adipose tissue represents an ideal source of MSCs because its abundance over the entire lifespan of humans. It represents a long term source of mesenchymal stem cells. In this thesis we characterized MSCs from adipose tissue for molecular markers, known to be involved in the development (stemness-related genes, polycomb (PcG) and trithorax (TrxG) genes, microRNA), in the cell-cell and cell-enviroment interaction (adhesion molecules, cytokines) and in the angiogenesis. An in silico study has been used to compared the expression profile of the MSCs, with other adult stem cells, embryonic stem cells and adult tissues, for the PcG/TrxG genes and the microRNA. Moreover, it has been estimated whether and how the expression of these markers in the MSCs from adipose tissue varied according with aging. Since many phenotypic property of the mesenchymal stem cells, first of all the extraordinary pro-angiogenic ability, are similar to the property of the reactive stromal cells that support the carcinoma development, the tumor-supporting potential of MSCs has been investigated on a murine model of mammary carcinogenesis.