Cellule Staminali Mesenchimali: Ottimizzare la Terapia dalla Provetta alla Clinica GMP

Amici appassionati di scienza e innovazione, oggi voglio parlarvi di qualcosa che ha il potenziale di rivoluzionare la medicina come la conosciamo: le cellule staminali mesenchimali, o MSC. Queste cellule sono delle vere e proprie operaie specializzate del nostro corpo, capaci di trasformarsi in diversi tipi di tessuto e, cosa importantissima, di modulare la risposta immunitaria. Pensate un po’, un vero e proprio tesoro per trattare una miriade di malattie! Ma, come in ogni grande avventura, c’è un “ma”. Portare queste terapie cellulari dal bancone del laboratorio al letto del paziente è un percorso irto di sfide, soprattutto quando si tratta di garantire standard di qualità elevatissimi, quelli che in gergo chiamiamo Good Manufacturing Practices (GMP).

Ecco, il nostro obiettivo, o meglio, la nostra missione, se vogliamo usare un termine un po’ più epico, è stata proprio quella di mettere a punto dei protocolli a prova di bomba, conformi alle GMP, per l’isolamento e la manipolazione delle MSC. E non MSC qualsiasi, ma quelle derivate da una fonte un po’ particolare e super interessante: il corpo adiposo infrapatellare, quella specie di “cuscinetto” di grasso che abbiamo nel ginocchio. Chiamiamole, per brevità, FPMSC.

Perché proprio le FPMSC? E la sfida dei “menu” cellulari

Vi chiederete: perché proprio dal grasso del ginocchio? Beh, pensateci: questo tessuto è spesso rimosso come materiale di scarto durante interventi chirurgici, come la ricostruzione del legamento crociato anteriore. Quindi, possiamo ottenerlo in modo molto meno invasivo rispetto, ad esempio, al midollo osseo, che è un po’ la “star” storica delle MSC ma richiede una procedura di prelievo non proprio una passeggiata per il paziente. Meno invasività significa meno fastidi per il paziente e più praticità. Un bel vantaggio, no?

Ora, una volta isolate queste preziose cellule, dobbiamo farle crescere, espanderle in numero sufficiente per una terapia. E qui entra in gioco il “menu”, ovvero il terreno di coltura. Per anni, molti protocolli hanno utilizzato sieri di origine animale, come il siero fetale bovino (FBS). Ma capite bene che, per un prodotto destinato all’uso umano, usare componenti animali porta con sé rischi: contaminazioni, reazioni immunitarie, variabilità da un lotto all’altro. Un bel grattacapo! Per questo, la ricerca si è mossa verso formulazioni animal-component-free, cioè senza componenti animali, pensate apposta per rispettare gli standard GMP e garantire sicurezza ed efficacia.

Nel nostro studio, abbiamo quindi messo a confronto due di questi “menu” speciali, privi di componenti animali, con un terreno di coltura standard. Volevamo vedere quale fosse il migliore per far proliferare le nostre FPMSC, mantenendole pure e potenti. E i risultati sono stati illuminanti!

La “ricetta” vincente e il sigillo GMP

Abbiamo scoperto che uno dei terreni di coltura senza componenti animali, chiamato MSC-Brew GMP Medium, faceva letteralmente sfrecciare le nostre FPMSC! Queste cellule mostravano tempi di duplicazione più bassi (cioè si moltiplicavano più velocemente) e una maggiore capacità di formare colonie, un segno della loro “potenza” staminale. Immaginatevi dei piccoli semi che germogliano più in fretta e con più vigore. Ecco, qualcosa del genere!

Ma non ci siamo fermati qui. Avere un buon terreno di coltura è fondamentale, ma per arrivare all’applicazione clinica serve molto di più. Bisogna validare l’intero processo in un ambiente GMP. E così abbiamo fatto: abbiamo preso le FPMSC da altri donatori e abbiamo ottimizzato e caratterizzato ogni singola fase, dall’isolamento all’espansione, fino alla conservazione, seguendo scrupolosamente i requisiti GMP.

Abbiamo controllato tutto: la vitalità delle cellule (che doveva essere superiore al 70%, e noi abbiamo superato il 95%!), la sterilità (nessun batterio o fungo indesiderato), l’assenza di endotossine e micoplasmi (altri possibili contaminanti), e l’identità delle cellule, confermando che esprimessero i marcatori giusti (CD73+, CD90+, CD105+ e negative per CD45-), come una carta d’identità molecolare. Pensate, un lavoro certosino per garantire che il “prodotto finale” sia impeccabile.

Stabilità nel tempo: un prodotto pronto all’uso

Una delle sfide più grandi nelle terapie cellulari è la conservazione. Queste cellule devono poter essere congelate, conservate per un certo periodo e poi scongelate mantenendo intatte tutte le loro fantastiche proprietà. Ebbene, le nostre GMP-FPMSC hanno superato brillantemente anche questo test! Dopo essere state crioconservate (cioè congelate a temperature bassissime, in azoto liquido) anche per 180 giorni, una volta scongelate hanno mantenuto un’eccellente vitalità e tutti i loro marcatori specifici. Questo significa che abbiamo messo a punto protocolli di isolamento e conservazione robusti e riproducibili, un passo cruciale per l’uso clinico.

Abbiamo anche verificato per quanto tempo le cellule rimanessero stabili e vitali dopo lo scongelamento, prima di essere somministrate al paziente. Immaginate la scena: le cellule vengono scongelate in ospedale, ma magari c’è un piccolo contrattempo prima dell’infusione. Quanto tempo abbiamo? Abbiamo scoperto che le nostre GMP-FPMSC rimangono perfette per almeno 4 ore a temperatura di frigorifero (2-8°C), rispettando tutti i criteri di accettazione. Una bella flessibilità operativa!

Verso il futuro: cosa ci aspetta?

Quello che abbiamo dimostrato con questo studio è che è assolutamente fattibile isolare, espandere e conservare le FPMSC in condizioni GMP, rendendole pronte per un potenziale utilizzo in trial clinici. Abbiamo aperto una strada importante, perché le FPMSC rappresentano un’alternativa meno invasiva e più facilmente accessibile rispetto ad altre fonti di MSC. Il fatto che il tessuto adiposo infrapatellare sia spesso considerato “materiale di scarto” lo rende una risorsa preziosa e prontamente disponibile.

Certo, il nostro lavoro non finisce qui. I prossimi passi saranno cruciali: dovremo confermare che queste cellule, dopo tutto il processo e la conservazione, mantengano la loro capacità di differenziarsi in diversi tipi cellulari (come osso, cartilagine e adipe), un’altra caratteristica chiave delle MSC. E poi, ovviamente, dovremo valutarne la sicurezza e l’efficacia in studi clinici veri e propri. Sarà fondamentale anche analizzare la loro stabilità genetica dopo lunghi periodi di crioconservazione, per essere sicuri al 100%.

In conclusione, credo fermamente che questo studio rappresenti un tassello importante nel grande puzzle delle terapie cellulari. Abbiamo dimostrato che, con i protocolli giusti e un rigoroso rispetto degli standard GMP, possiamo preparare cellule staminali mesenchimali di alta qualità, pronte per affrontare la sfida della clinica. L’ottimizzazione dei terreni di coltura, scegliendo formulazioni animal-component-free, non solo migliora la sicurezza, ma come abbiamo visto può anche potenziare la proliferazione e la “forza” delle cellule. È un passo avanti significativo per rendere queste terapie innovative una realtà concreta per i pazienti che ne hanno bisogno. E io, da appassionato di questo campo, non potrei essere più entusiasta delle prospettive future!

Fonte: Springer