Le cellule staminali mesenchimali derivanti da tessuto adiposo (ASC) sono una popolazione multipotente con capacità di auto-rinnovamento contenuta nella frazione vascolare stromale del tessuto adiposo.
Le ASC hanno proprietà immunosoppressive in grado di regolare il sistema immunitario grazie al rilascio di molecole anti-infiammatorie per via paracrina, tramite l'insieme di proteine solubili, esosomi e micro-vescicole noto come secretoma, il cui contenuto rispecchia quello genetico e proteomico delle cellule che lo secernono: è quindi in possesso delle medesime proprietà terapeutiche. Allo stesso tempo, permette di superare le complicazioni intrinseche dell'utilizzo di terapie cellulari che ne comprometterebbero l'efficacia clinica e la sicurezza.
Tra i fattori contenuti nel secretoma, i microRNA (miR), RNA endogeni non codificanti di circa 22 nt che regolano a livello post-trascrizionale geni bersaglio, rappresentano i mediatori principali dell'effetto paracrino delle ASC. Tuttavia, i profili di espressione dei miR nel secretoma delle ASC e il loro ruolo in specifici processi cellulari non sono stati ancora chiariti.
La neuropilina (NRP1), un co-recettore per fattori di crescita, è presente anche nelle ASC, dove sembra partecipare alle prime fasi del processo adipogenico. Data la capacità di NRP1 di legare ed internalizzare miR extracellulari, tale molecola potrebbe rivestire un ruolo cruciale nel mediare l'azione regolatoria del secretoma.
Il presente progetto si propone di analizzare il secretoma prodotto dalle ASC e valutarne l'utilizzo come mediatore delle loro proprietà terapeutiche. L'identificazione di specifici miR coinvolti nel differenziamento adipogenico permetterà di studiare strategie in grado di amplificare l'azione del secretoma delle ASC su cellule target. Si procederà poi con l'indagare il meccanismo molecolare attraverso cui i miR adipogenici agiscono sulla cellula bersaglio, prendendo in esame la neuropilina come loro potenziale recettore.
Le cellule staminali mesenchimali derivanti da tessuto adiposo (ASC) rappresentano uno strumento promettente nell'ambito della medicina rigenerativa e nel trattamento clinico di patologie infiammatorie e autoimmuni, grazie alla loro capacità differenziativa e alle proprietà immunomodulatorie veicolate soprattutto dal secretoma da loro prodotto. Le ASC si sono ormai affiancate alle cellule staminali adulte derivate dal midollo osseo (BMSC), più comunemente usate, come fonte di cellule staminali grazie alla loro estrazione non invasiva e all'alta resa cellulare.
Nonostante l'importanza dell'utilizzo di questa popolazione nelle terapie cellulari, sta diventando sempre più imperativo lo sviluppo di terapie alternative che superino l'utilizzo di cellule staminali e che invece sfruttino le loro proprietà paracrine. In questo contesto, l'effetto terapeutico del secretoma è stato dimostrato in diverse condizioni patologiche come malattie infiammatorie croniche, malattie neurodegenerative o rigenerazione tissutale, suggerendo il suo potenziale utilizzo clinico come valida alternativa alle terapie cellulari anche grazie alla necessità di norme di sicurezza più semplici.
Le difficoltà riscontrate nell'applicazione di queste ultime risiedono nelle limitazioni connesse a due fattori principali: la variabilità biologica intrinseca nel caso dell'utilizzo di cellule autologhe e la potenziale immunogenicità nel caso dell'utilizzo di cellule allogeniche. Oltre ad essere sfruttato come mediatore delle proprietà delle cellule staminali, il secretoma può soprattutto essere manipolato in vitro per potenziarne l'efficacia terapeutica.
La potenziale innovazione di questo progetto consiste quindi nel chiarire il ruolo terapeutico di alcune molecole presenti nel secretoma delle ASC, e nella possibilità di arricchire il secretoma stesso con queste molecole dalle comprovate proprietà terapeutiche (in particolare microRNA) in modo da potenziare la sua efficacia clinica. Partendo da studi cellulari e molecolari in vitro, si potranno ottenere risultati interessanti da riportare nello sviluppo di nuove strategie terapeutiche per il trattamento di diverse patologie degenerative o infiammatorie croniche.