Le cellule staminali pluripotenti umane (hPSCs) mostrano grandi potenzialità e versatilità sia per la medicina rigenerativa sia come nuovi approcci terapeutici per combattere le malattie. Sebbene ulteriori ricerche hPSCs siano necessarie al fine di sfruttare appieno il loro potenziale, preservare tali cellule staminali e immagazzinarli a grandi numeri, sempre piu richiesti per la ricerca, si è rivelato difficile.
Teruo Akuta e i suoi colleghi presso il Centro RIKEN di biologia evolutiva, insieme agli scienziati della Fondazione per la Ricerca Biomedica e l’Innovazione, hanno ora sviluppato un metodo di congelamento lento con un buon rapporto costo-efficacia, efficiente e affidabile per la conservazione di hPSCs in gran numero e con un alto tasso di sopravvivenza.
La “vetrificazione”, che prevede l’utilizzo di crioprotettori per raffreddare le celle a basse temperature senza congelarle, e simili convenzionali tecniche di congelamento lento vengono attualmente utilizzate per la crioconservazione delle hPSCs . “La vetrificazione con azoto liquido è un compito altamente qualificato“, osserva Akuta “e non è adatto per l’immagazzinamento delle hPSCs. I metodi a congelamento lento, d’altra parte, hanno in genere uno scarso recupero post-disgelo e una bassa resa. Avevamo bisogno di trovare un metodo più semplice, più efficiente e sicuro per preservare le hPSCs”.
Un problema chiave nella crioconservazione delle hPSCs è l’aggregazione delle cellule, a causa della quale le cellule si raggruppano insieme durante il processo di congelamento e non sopravvivono perché il crioprotettore non è in grado di penetrare i grumi di cellule. Akuta e il suo gruppo hanno ipotizzato che un’adesione cellulare allentata tra le cellule potrebbe essere incoraggiata attraverso l’utilizzo di soluzioni congelanti contenenti reagenti di distacco delle cellule.
I ricercatori, dunque, hanno modificato un facilmente reperibile agente di congelamento chiamato CP – 1 onde ottimizzarlo per l’uso con le hPSCs. Hanno testato cinque diverse combinazioni di CP- 1 e reagenti del distacco, evitando i prodotti costosi o di origine animale.
La formula più efficace consisteva di una miscela di amido idrossietile, un crioprotettore naturale da vegetali; dimetilsolfossido e glicole etilenico, impiegato onde impedire la formazione di cristalli di ghiaccio all’interno delle cellule, e un agente di distacco cellulare chiamato Pronase/EDTA, utilizzato per la prima volta in crioconservazione.
Dopo un rapido scongelamento in un semplice bagno di acqua, la squadra di Akuta ha rilevato che oltre l’80% delle hPSCs raccolte hanno mantenuto la loro capacità di differenziarsi in diversi tipi di cellule mature.
“Crediamo che questo sia in parte dovuto alle connessioni flessibili tra le cellule create dalla soluzione Pronase, ma si deve ancora indentificare i meccanismi esatti. Speriamo di riuscire a produrre in serie la soluzione CP-5E nel prossimo futuro per utilizzo nella ricerca e nelle applicazioni cliniche” termina Akuta.