Susan Solomon: La promessa della ricerca con le cellule staminali

Le cellule staminali embrionali sono cellule davvero incredibili. Sono il kit di riparazione del nostro corpo e sono pluripotenti, ovvero possono trasformarsi in tutte le cellule del nostro corpo. Saremo presto in grado di usare le cellule staminali per sostituire cellule danneggiate o malate.

Ma non è di questo che voglio parlare, perché adesso con le cellule staminali si stanno facendo cose straordinarie che stanno cambiando completamente il modo in cui vediamo le malattie, la nostra capacità di capire perché ci ammaliamo, e di sviluppare medicinali. Credo fermamente che la ricerca sulle cellule staminali permetterà ai nostri figli di vedere l'Alzheimer e il diabete e altre malattie gravi nel modo in cui noi oggi vediamo la poliomelite, ovvero come una malattia che si può prevenire.

Abbiamo quindi un campo di ricerca incredibile, un'enorme speranza per l'umanità, ma proprio come la fecondazione in vitro più di 35 anni fa, fino alla nascita di una bambina sana, Louise, è un campo preso d'assalto politicamente e finanziariamente. La ricerca critica viene messa in discussione e non promossa, e ci siamo accorti che era necessario avere dei laboratori privati e sicuri dove questi lavori potessero continuare senza interferenze. E quindi, nel 2005, abbiamo fondato il New York Stem Cell Foundation Laboratory in modo da avere una piccola organizzazione capace di svolgere e sostenere questo lavoro.

Ci siamo accorti subito che sia il mondo della ricerca medica, ma anche quello dello sviluppo di farmaci e cure, è dominato, come c'era da aspettarselo, da grandi organizzazioni. Ma a volte, in un campo innovativo, le grandi organizzazioni non riescono a uscire dai propri schemi, a volte non fanno le domande giuste, ed esiste un divario enorme che si è appena allargato tra la ricerca accademica da una parte e le aziende farmaceutiche e delle biotecnologie che sono responsabili della produzione di tutti i medicinali e di molti dei nostri trattamenti, e quindi sapevamo che, per accelerare cure e terapie, avremmo dovuto tenere in considerazione due elementi: le nuove tecnologie e anche un nuovo modello di ricerca. Se non eliminiamo quel divario, non possiamo fare passi avanti. E questo è ciò su cui mi voglio concentrare. Abbiamo passato gli ultimi anni riflettendo su questo, facendo una lista delle varie cose che dovevamo fare, e così abbiamo sviluppato una nuova tecnologia. Si tratta di software e hardware, che possono effettivamente generare migliaia e migliaia di cellule staminali geneticamente diverse per creare una gamma globale, praticamente degli avatar di noi stessi. E abbiamo fatto questo perché crediamo che ci permetterà di sfruttare il potenziale, la promessa di tutte le sequenze del genoma umano, ma che ci permetterà, così facendo, di realizzare studi clinici su vetrini con cellule umane, invece che con cellule animali, per realizzare medicinali e trattamenti molto più efficaci, più sicuri, più veloci e molto più economici.

Cercherò di mettere in prospettiva e contestualizzare il discorso . Si tratta di un campo estremamente innovativo. Nel 1998, le cellule staminali embrionali umane sono state identificate per la prima volta, e solo nove anni dopo un gruppo di scienziati in Giappone è riuscito estrarre cellule epiteliali e riprogrammarle con potenti virus per creare un tipo di cellule staminali pluripotenti chiamate cellule staminali pluripotenti indotte, o cellule IPS. E' stato un progresso straordinario. Anche se non si tratta di cellule staminali embrionali umane, che restano lo standard ottimale, sono comunque eccezionali da usare per comprendere le malattie e, potenzialmente, per la scoperta di nuove cure.

Qualche mese dopo, nel 2008, uno dei nostri scienziati ha avviato tale ricerca. Ha preso dei campioni di cellule epiteliali, questa volta da persone ammalate di ALS, o come dite voi nel Regno Unito, affette da malattia ai neuroni motori. Le ha trasformate nelle cellule IPS di cui vi ho appena parlato, e poi ha trasformato le cellule IPS in neuroni motori, quelli che stavano di fatto morendo a causa della malattia. Praticamente quello che ha fatto è stato prendere una cellula sana e trasformarla in una cellula malata, e ha ricapitolato il processo della malattia tantissime volte nel vetrino, ed è straordinario, perché era la prima volta che ottenevamo un modello di una malattia da un paziente vivo e da cellule vive. E dopo aver visto lo sviluppo della malattia, lo scienziato ha scoperto che i neuroni motori morivano a causa della malattia, in modo diverso rispetto a quello che si pensava. C'era un tipo diverso di cellula che di fatto produceva una tossina e contribuiva alla necrosi di questi neuroni motori, e semplicemente non lo si poteva sapere fino a quando non si è avuto il modello umano.

Quindi si potrebbe dire che i ricercatori che tentavano di capire la causa della malattia senza poter utilizzare modelli di cellule staminali umane erano come investigatori che provavano a scoprire cosa era andato storto in un incidente aereo senza avere la scatola nera o un registratore di volo. Potevano ipotizzare cosa era andato storto, ma non potevano sapere in nessun modo cosa aveva causato il terribile evento. E le cellule staminali ci hanno fornito la scatola nera per le malattie, ed è un'opportunità senza precendenti. E' davvero straordinario, perché possiamo analizzare moltissime malattie in un vetrino, possiamo vedere cosa inizia ad andare storto in uno scambio cellulare molto prima di vedere apparire i sintomi in un paziente. E questo ci offre l'abilità, che spero diventi la routine in breve tempo, di usare le cellule umane per testare i medicinali.

Il modo in cui testiamo i farmaci oggi è abbastanza problematico. Per immettere sul mercato un farmaco efficace, ci vogliono, in media, 13 anni - per un solo farmaco - con un costo di 4 miliardi di dollari, e solo l'1% dei medicinali che cominciano tale protocollo arrivano alla fine. Non potete immaginare altri settori d'affari in cui si possano trovare numeri come questi. E' un modello commerciale terribile. Ma è un modello sociale anche peggiore a causa del costo che ha per tutti noi. Il modo in cui sviluppiamo i farmaci oggi, è testando i composti più promettenti. Non avevamo modelli delle malattie basati su cellule umane, quindi abbiamo continuato a testarli su cellule di topo o di altri animali o cellule da noi costruite, ma non hanno le stesse caratteristiche delle malattie che stiamo cercando di curare. Effettivamente non siamo topi, e non si può entrare in una persona viva malata e prelevare delle cellule cerebrali o cardiache e poi cominciare a vagare per il laboratorio per testare un farmaco promettente. Ma quello che possiamo fare ora cone le cellule staminali umane è di creare praticamente degli avatar, e possiamo creare le cellule, siano esse cellule vive di neuroni motori, o cellule cardiache palpitanti, o cellule epatiche o altri tipi di cellule, e possiamo fare testare i farmaci, i composti promettenti, proprio sulle cellule sulle quali stiamo cercando di produrre un effetto, ed è così ora, ed è assolutamente straordinario, e si sa fin dall'inizio, dai primi stadi di sviluppo dello studio sperimentale e non si deve più aspettare 13 anni prima di immettere un farmaco sul mercato, per poi scoprire che non funziona o, ancora peggio, che fa male alle persone.

Ma non è sufficiente analizzare le cellule di alcune persone o di un piccolo gruppo di persone, perché dobbiamo fare un passo indietro. dobbiamo guardare al quadro generale. Guardatevi intorno. Siamo tutti diversi, e la malattia che potrei avere io, se avessi l'Alzheimer o il morbo di Parkinson, probabilmente sarebbe diverso rispetto a quello di uno di voi, e se entrambi avessimo il morbo di Parkinson, e prendessimo le stesse medicine, ma avessimo una diversa combinazione genetica, probabilmente otterremmo risultati diversi, e potrebbe benissimo capitare che un farmaco funzioni alla grande per me e sia del tutto inefficace per voi, e allo stesso modo potrebbe accadere che un farmaco sia dannoso per voi e sicuro per me, e sapete, tutto ciò può sembrare ovvio, ma purtroppo non è questo il modo in cui l'industria farmaceutica sviluppa i farmaci, perché finora non ha avuto gli strumenti adatti.

E quindi dobbiamo abbandonare questo modello "uno-va bene-per-tutti". Il modo in cui abbiamo sviluppato farmaci finora è come andare in un grande magazzino e chiedere delle scarpe, nessuno ti chiede che numero porti, nè se danzi o fai trekking. Ti dicono semplicemente, "Bene, hai dei peidi, ecco le tue scarpe". Non funziona con le scarpe, e i nostri corpi sono molto più complicati dei nostri piedi. Perciò dobbiamo veramente fare un cambiamento.

C'è stato un esempio davvero triste negli ultimi dieci anni. C'era un farmaco meraviglioso, una classe di farmaci precisamente, ma il farmaco in particolare era il Vioxx, e per molte persone affette da una severa forma di artrite, il farmaco era un vero salva-vita, ma purtroppo, parte di queste persone soffriva di gravi effetti collaterali al cuore, e per parte di questi, gli effetti collaterali erano così gravi da essere fatali. Ma immaginate uno scenario diverso in cui poter disporre di una matrice genetica diversa, di cellule cardiache, e n cui poter testare il farmaco, Vioxx, su vetrini. Avremmo scoperto che le persone con questo tipo genetico avrebbero subìto degli effetti cardiaci indesiderati, persone con questi sottogruppi genetici o con questi numeri di scarpe genetici, circa 25.000 di loro, non avrebbero avuto alcun effetto indesiderato. Le persone per le quali era un salva-vita avrebbero potuto continuare a prendere la loro medicina. Le persone per le quali era un disastro, o fatale, non lo avrebbero mai preso, e potete immaginare un risultato modo diverso per l'azienda che dovette ritirare il farmaco.

Ed è fantastico, abbiamo pensato, va bene, dato che dobbiamo risolvere questo problema, ovviamente dobbiamo pensare alla genetica, dobbiamo pensare a test sugli esseri umani, ma c'è un problema fondamentale, perché proprio ora, le linee di cellule staminali, straordinarie come sono, (le linee sono semplicemente gruppi di cellule) sono fatte a mano, una alla volta e ci vogliono circa un paio di mesi per ogni linea. E' inevitabile, inoltre quando si fanno le cose a mano, anche nei migliori laboratori, si hanno variazioni nelle tecniche, e bisogna essere sicuri, se si sta realizzando un farmaco, che l'Aspirina che prendete dal flacone il lunedì è la stessa Aspirina che uscirà dal flacone il mercoledì. Perciò abbiamo considerato questo, e abbiamo pensato, ok, la manifattura artigianale è magnifica, per gli abiti e il pane e gli oggetti artigianali, ma non può veramente funzionare con le cellule staminali, perciò abbiamo dovuto risolvere la questione.

Ma anche così, c'era ancora un grande ostacolo, che ci riporta di fatto alla mappatura del genoma umano, perché siamo tutti diversi. Grazie al sequenziamento del genoma umano possiamo vedere tutte le A, C, G e T che formano il nostro codice genetico, ma vedere il codice, il nostro DNA, di per se stesso, è come guardare gli zero e uno del codice informatico senza avere un computer in grado di leggerlo. E' come avere una app senza avere uno smartphone. Avevamo bisogno di rendere accessibili alla biologia quei dati incredibili e per farlo bisognava trovare una controfigura, una controfigura biologica che potesse contenere tutte le informazioni genetiche ma doveva essere organizzato in modo tale da poter essere letto e di fatto occorreva creare questo incredibile avatar. Abbiamo bisogno di cellule staminali di tutti i sotto-gruppi genetici che rappresentano chi siamo.

Ed ecco quello che abbiamo costruito. E' una tecnologia robotica automatizzata, capace di produrre migliaia e migliaia di linee di cellule staminali. E' organizzata geneticamente. Ha un'enorme capacità di elaborazione in parallelo, e cambierà il modo in cui i farmaci vengono scoperti, speriamo, e credo che quello che sta per accadere è che vorremo ri-selezionare i farmaci su matrici come questa, già esistenti, tutti i farmaci in commercio, e in futuro, prenderete farmaci e trattamenti i cui effetti indesiderati sono stati testati su tutte le cellule rilevanti, su cellule cerebrali, cardiache ed epatiche.

Ci ha davvero portato alla soglia della medicina personalizzata. E' qui, ora, nella nostra famiglia, mio figlio ha il diabete tipo 1, che è ancora un male incurabile, e ho perso i miei genitori per una malattia cardiaca e il cancro, ma credo che la mia storia vi suoni familiare, perché probabilmente è un'altra versione della vostra storia. A un certo punto nelle nostre vite, tutti noi, o le persone che ci sono care, diventiamo pazienti, ed è per questo che penso che la ricerca sulle cellule staminali sia incredibilmente importante per tutti noi. Grazie. (Applausi) (Applausi)