Lesioni midollari: nuova procedura di labelling per seguire il destino delle cellule trapiantate in vivo

Lesioni midollari: una nuova procedura di labelling per seguire il destino delle cellule trapiantate in vivo

Filippi M^1*, Boido M^2*, Pasquino C³, Garello F¹, Boffa C¹, Terreno E¹

Una lesione midollare può determinare deficit funzionali totali o parziali al di sotto della sede di danno, rappresentando quindi una patologia fortemente invalidante. A livello spinale l’ambiente poco permissivo e la limitata capacità spontanea di recupero non sono sufficienti per ristabilire le connessioni perdute. Tra i possibili interventi terapeutici, il trapianto di cellule staminali mesenchimali rappresenta un potenziale approccio terapeutico per stimolare un recupero funzionale.

Riuscire a localizzare in vivo le cellule iniettate utilizzando tecniche di imaging (risonanza magnetica – MRI) costituisce un importante obiettivo, utile per valutare le caratteristiche e l’evoluzione del trapianto. A tale fine le cellule devono essere marcate adeguatamente con agenti di contrasto per MRI, ma quelli finora più utilizzati (SPIONs) presentano diverse limitazioni.

Nel lavoro pubblicato ad agosto su Experimental Neurology è stata testata una nuova procedura di labelling in vitro che, attraverso uno shock ipotonico, permette a un agente di contrasto MRI approvato per l’uso clinico (Gadoteridolo) di essere internalizzato nelle cellule. È stato dimostrato che tale approccio non altera le caratteristiche biologiche e funzionali delle cellule staminali mesenchimali, e contemporaneamente garantisce un maggiore contrasto rispetto alle convenzionali tecniche.

Inoltre, lo studio MRI in vivo ha permesso di visualizzare con precisione sia la distribuzione delle cellule inoculate a livello spinale, sia la loro migrazione per i 10 giorni successivi. I dati MRI sono stati confermati dalle analisi istologiche. Infine, test comportamentali hanno confermato che l’efficacia terapeutica delle cellule mesenchimali marcate è risultata invariata, sottolineando la limitata invasività della tecnica di marcatura.

Tali risultati indicano che la procedura di labelling sviluppata è dunque efficace e potenzialmente traslabile al campo clinico, dove si rivelerebbe utile in caso di protocolli di terapia cellulare.

Nell'immagine qui sotto lo schema relativo alla procedura di labelling basata su shock ipotonico.

Studio della migrazione in vivo (mediante risonanza magnetica) delle cellule staminali mesenchimali trapiantate

La figura mostra la migrazione e la distribuzione delle cellule iniettate, 7 giorni dopo il trapianto: le analisi istologiche confermano quanto osservato con risonanza magnetica.

Exp Neurol. 2016 Aug;282:66-77
Successful in vivo MRI tracking of MSCs labeled with Gadoteridol in a Spinal Cord Injury experimental model.
Filippi M^1*, Boido M^2*, Pasquino C³, Garello F¹, Boffa C¹, Terreno E¹

¹ Centro di Imaging Molecolare e Preclinico, Dipartimento di Biotecnologie Molecolari e Scienze della Salute, Università di Torino, Torino, 10126, Italia.
² Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi, Department of Neuroscience, Università di Torino, Orbassano (Torino), 10043, Italia.
³ Molecular Biotechnology Center, Dipartimento di Scienze Mediche, Università di Torino, Torino, 10126, Italia.
^* Co-autori