Questa è un’immagine della mia routine quotidiana nel mio laboratorio di Milano, dove studiamo le cellule staminali ematopoietiche, da cui hanno origine tutti i tipi di cellule del sangue. Preleviamo queste cellule da cordoni ombelicali, da donatori di cellule staminali sane o da pazienti leucemici. Le conserviamo in vitro, in impianti di crioconservazione come quello mostrato nella foto. E le modifichiamo per studiare cosa succede quando invecchiano e sono esposte allo stress.
Le cellule staminali del sangue sono particolarmente interessanti. Sono più potenti di altre staminali adulte, come quelle muscolari o cerebrali, perché hanno un ricambio molto elevato, possono rigenerarsi rapidamente e garantiscono tutte le diverse linee cellulari. A causa di questa capacità di differenziarsi e auto-rinnovarsi continuamente, devono avere meccanismi di riparazione e stabilità unici. Ma ci sono molte domande ancora senza risposta. Come fanno a garantire la stabilità del loro DNA, pur facendo così tante cose diverse? Quali sono i loro checkpoint, i loro meccanismi di controllo della qualità? È possibile che alcune delle loro caratteristiche siano condivise con altri tipi di cellule staminali?
Il mio percorso verso questo settore di ricerca non è stato lineare. Per il mio dottorato all'IFOM, sempre a Milano, ho lavorato sui linfomi e su come gli oncogeni rompono il DNA e causano l'invecchiamento delle cellule. Poi mi sono trasferita alla New York University, dove ho lavorato su tutti i tipi di cellule staminali, da quelle embrionali a quelle adulte, fino a quelle che si trovano nei tumori. Ho iniziato ad interessarmi a come gli stessi meccanismi che preservano l'identità delle cellule staminali diventino dannosi nel cancro, perché le stesse cellule staminali possono eludere il sistema immunitario e resistere ai farmaci.
Quando sono tornata in Italia, ho deciso di fondere le mie competenze di biologia molecolare con tecniche utilizzate in ambito traslazionale, nella terapia genica, e di concentrarmi sulle cellule del sangue. Era un campo nuovo per me, e cambiare campo è rischioso in ambito scientifico. Ci è voluto un po' di tempo perché il laboratorio si affermasse e iniziasse a pubblicare risultati. Ma eravamo fiduciosi di poter rispondere a domande che altri non stavano affrontando.
Modifichiamo le cellule staminali con vettori virali, CRISPR o altre tecniche di editing genomico. Utilizziamo la genomica, l’imaging e il trapianto nei topi per studiare come le cellule staminali reagiscono e come si comportano, per comprendere la loro biologia. Questo potrebbe portarci a migliorare le terapie per i tumori, in particolare per la leucemia, o per le malattie rare.
La terapia genica con tecniche come CRISPR consente oggi di prelevare cellule staminali da pazienti con malattie del sangue, correggerle e reinserirle nel paziente, evitando il rigetto. Alcune di queste terapie sono arrivate al mercato, ma non abbiamo molti dati sui risultati a lungo termine. Può darsi che a breve termine queste staminali corrette riescano a ripopolare l'organismo, ma sul lungo periodo potrebbero invecchiare più velocemente del normale o creare un ambiente che porta nuovamente al rischio di cancro. È qui che noi vogliamo contribuire. Utilizziamo i nostri esperimenti per anticipare gli effetti a lungo termine e speriamo che la nostra ricerca possa portare a una "terapia genica 2.0".
Svolgo questo lavoro grazie a una borsa ERC Consolidator, e a una analoga della New York Stem Cell Foundation di cui sono particolarmente orgogliosa perché sono stata la prima italiana a ottenerla.
Il mio gruppo all'istituto SR-Tiget è piuttosto eterogeneo, con biologi cellulari, biologi computazionali e ingegneri biomedici. Sono tutti italiani, ma molti di loro sono tornati in Italia dopo un dottorato o un postdoc all'estero. Incoraggio sempre i miei dottorandi ad andare all'estero per il loro postdoc. Non perché voglio che lascino l'Italia, ma perché considero la mobilità un elemento essenziale per il lavoro scientifico. Mi piacerebbe avere più persone non italiane nel gruppo, ma gli stipendi più bassi che in altri paesi lo rendono ancora difficile. Spero che questo possa cambiare in futuro.
