Medicina rigenerativa

 
Illustrazione: Aristotele

Nel 1992 venne pubblicata la prima dichiarazione espressamente riferita allo sviluppo di una “Medicina Rigenerativa”: "A new branch of medicine will develop that attempts to change the course of chronic disease and in many instances will regenerate tired and failing organ systems (1)". “si svilupperà un nuovo settore della medicina, che sarà in grado di modificare l'andamento delle malattie croniche e, in molti casi, agire in maniera rigenerativa su sistemi organici indeboliti o carenti”.

Il termine 'Medicina Rigenerativa” è relativamente recente. La prima pubblicazione scientifica relativa a processi rigenerativi risale ad Aristotele ed alla sua “coda di salamandra” descritta nella “Generation of Animals” (2), dove viene descritta la capacità rigenerativa teorica degli organismi viventi, sostenuta dall'osservazione della fauna selvatica. Solo nel 18esimo secolo ritroviamo ulteriori dichiarazioni scientifiche relative al fenomeno rigenerativo da parte di Trembly, Reaumer e Spallanzani (3).

A lungo dibattuta da filosofi e religiosi, la possibilità di effettuare trapianti germogliò con i primi esperimenti di trapianto di Hunter (4) su cavie animali, seguiti dalla prima rigenerazione umana di un naso mediante trasposizione di tessuti, effettuata da Carpue nell'anno 1981 (5), di ricostruzioni di visi ed uretra da parte di Diffenbach (6), trapianto di cellule cutanee da parte di Reverdin (7) e diversi tentativi di trapianto di cornea da parte di Riesinger e Bigger (8). Tutti gli esempi citati sono da intendersi come lavori pionieristici e basi per la nascita della Medicina Rigenerativa.

Le analisi al microscopio di Virchow su di una popolazione cellulare hanno inoltre dimostrato le teorie di Schleiden e Schwann (9) e le conclusioni di Raspail in merito alla cellula da considerare come unità di un organismo "omnis cellula ex cellula" (10).

Segue poi la descrizione di Remak, secondo la quale una cellula può nascere esclusivamente da un'altra cellula (11), che ha aperto le porte a nuove ricerche in merito agli usi terapeutici.

Saltiamo poi ai primi anni del 20esimo secolo, ad Harrison e Carrell, i cui studi scientifici hanno spianato la strada allo sviluppo del “Tissue-Engeneering”, che ha permesso per la prima volta la riproduzione di tessuti nell'ambito clinico (12).

Da questo momento in poi, l'ingegneria dei tessuti da diversi materiali biologici si è costantemente sviluppata a scopi terapeutici.

Grazie agli studi di Green e Bell sulla pelle, ed alla matrice biogenetica di Vacanti (13), nel 1989 è stato coniato il termine di “Tissue Engeneering”, che è un'ulteriore pietra angolare della Medicina Rigenerativa, al fine di creare le condizioni base per lo sviluppo di ulteriori opzioni terapeutiche.

L'”ipotesi Cohnheim” (1867), che descrive il midollo osseo come fonte delle cellule riparatrici in grado di rigenerare ferite (15), è presumibilmente il primo passaggio nel settore, oggi così attivamente analizzato, della Medicina Rigenerativa: il trapianto di cellule staminali.

Quest'ipotesi di cellule con potenziale riparatore ha rinforzato il concetto di “pluripotenzialità” da parte di Kleinsmith e Pierce nei primi anni '60 (16), e dopo più di dieci anni di innumerevoli studi, nel 1981 Martin, Evans e Kaufmann (17, 18) sono riusciti ad isolare le cellule staminali embrionali generando tessuti di diversa natura.

Isolare e coltivare le prime cellule staminali embrionali è quanto ottenuto da Thomson nel 1998 (19). Iniziava così una nuova era della scienza medica.

Allo stesso tempo, sulla base degli studi di Friedenstein in merito alle cellule del midollo osseo (20), si sviluppava l'evoluzione delle cellule staminali adulte, denominate da Caplan “cellule staminali mesenchimali” e descritte nel loro potenziale di differenziazione (21).

Dopo contributi importanti in diversi settori biomedici, il termine “Medicina Rigenerativa” è stato universalmente riconosciuto, ed è diventato popolare, dall'inizio del 21esimo secolo.

Le definizioni variavano da autore ad autore, ma poco a poco sono state unificate. Il National Institute of Health (NIH) americano ha definito la Medicina Rigenerativa come “il processo per ottenere tessuti vivi e funzionali al fine di riparare o sostituire parti di un tessuto od organi danneggiati da età, malattia, ferite o difetti congeniti” (22).

Steinhoff ha constatato che “si tratta di un settore della ricerca interdisciplinare e delle terapie cliniche in costante evoluzione, grazie al quale le cellule, i tessuti o gli organi danneggiati da una malattia congenita od acquisita possono venire riparati, sostituiti o rigenerati” (23).

Meinschen l'ha definito come “un processo per ottenere cellule vive e funzionali, al fine di riparare o sostituire tessuti o funzioni organiche danneggiati da età, malattie, ferite o difetti congeniti” (24).

Mason (25) chiarisce che la Medicina Rigenerativa e la sua definizione devono venire considerate come un settore in costante sviluppo. Oggi la Medicina Rigenerativa viene considerata come un settore medico di ricerca multidisciplinare a scopi clinici al fine di sviluppare possibilità terapeutiche in grado di riparare, sostituire e rigenerare cellule, tessuti, organi e sistemi.

Sin dagli albori della Medicina Rigenerativa, questa è stata oscurata da concezioni ingannevoli, che devono essere superate, riportate dalla popolazione in generale che le adduceva interessi finanziari e questioni politiche, e persino gruppi scientifici hanno espresso un atteggiamento contrario.

Come già Isaac Newton aveva chiarito, “ci troviamo sulle spalle del gigante” e siamo orientati sulla giusta via. Il settore della Medicina Rigenerativa è il settore medico più promettente, in quanto ha lo scopo di curare malattie riportando organi e tessuti alle normali funzioni senza sottoporre l'organismo a trattamenti per tutta la vita.

Bibliografia

1. Kaiser LR. The future of multihospital systems. Top Health Care Financ. 1992;18(4):32–45.
2. Aristotle, Peck AL. Generation of animals, with an English translation by A.L. Peck [Internet]. Cambridge Harvard University Press; 1943 [cited 2014 Dec 17]. 708 p. Available: http://archive.org/details/generationofanim00arisuoft
3. Dinsmore CE. A History of Regeneration Research: Milestones in the Evolution of a Science. Cambridge University Press; 2007. 248 p.
4. Hamilton D. A History of Organ Transplantation: Ancient Legends to Modern Practice. University of Pittsburgh Pre; 2012. 578 p.
5. Carpue JC. An account of two successful operations for restoring a lost nose. Plast Reconstr Surg. 1969 Aug;44(2):175–82.
6. Lam SM. Johann Friedrich Dieffenbach: the many-sided Odysseus. Arch Facial Plast Surg. 2003 Jun;5(3):276–7.
7. Fabre JW. Epidermal allografts. Immunol Lett. 1991 Jul;29(1-2):161–5.
8. Crawford AZ, Patel DV, McGhee CN. A brief history of corneal transplantation: From ancient to modern. Oman J Ophthalmol. 2013 Sep;6(Suppl 1):S.12–7.
9. Clarke PGH, Clarke S. Nineteenth century research on cell death. Exp Oncol. 2012 Oct;34(3):139–45.
10. Silver GA. Virchow, the heroic model in medicine: health policy by accolade. Am J Public Health. 1987 Jan;77(1):82–8.
11. Magner LN. A History of the Life Sciences, Revised and Expanded. CRC Press; 2002. 456 p.
12. Mather JP, Roberts PE. Introduction to Cell and Tissue Culture: theory and technique. Springer Science & Business Media; 1998. 247 p.
13. Vacanti CA. The history of tissue engineering. J Cell Mol Med. 2006 Sep;10(3):569–76.
14. Matsuda T, Akutsu T, Kira K, Matsumoto H. Development of hybrid compliant graft: rapid preparative method for reconstruction of a vascular wall. ASAIO Trans Am Soc Artif Intern Organs. 1989 Sep;35(3):553–5.
15. Redzić A, Smajilagić A, Aljicević M, Berberović L. In vivo osteoinductive effect and in vitro isolation and cultivation bone marrow mesenchymal stem cells. Coll Antropol. 2010 Dec;34(4):1405–9.
16. Kleinsmith LJ, Pierce GB. MULTIPOTENTIALITY OF SINGLE EMBRYONAL CARCINOMA CELLS. Cancer Res. 1964 Oct;24:1544–51.
17. Martin GR. Isolation of a pluripotent cell line from early mouse embryos cultured in medium conditioned by teratocarcinoma stem cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 1981 Dec;78(12):7634–8.
18. Evans MJ, Kaufman MH. Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. Nature. 1981 Jul 9;292(5819):154–6.
19. Thomson JA, Itskovitz-Eldor J, Shapiro SS, Waknitz MA, Swiergiel JJ, Marshall VS, et al. Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science. 1998 Nov 6;282(5391):1145–7.
20. Bourin P, Gadelorge M, Peyrafitte J-A, Fleury-Cappellesso S, Gomez M, Rage C, et al. Mesenchymal Progenitor Cells: Tissue Origin, Isolation and Culture. Transfus Med Hemotherapy Off Organ Dtsch Ges Transfusionsmedizin Immunhamatologie. 2008;35(3):160–7.
21. Caplan AI. The mesengenic process. Clin Plast Surg. 1994 Jul;21(3):429–35.
22. Hunziker R. Fact sheet Regenerative Medicine [Internet]. National Institue of Health. 2014. Available: report.nih.gov/NIHfactsheets/Pdfs/RegenerativeMedicine(NIBIB) 
23. Steinhoff, Gustav. Regenerative Medicine. Form Protocol to Patient. 2011.
24. Maienschein J. Regenerative medicine’s historical roots in regeneration, transplantation, and translation. Dev Biol. 2011 Oktober;358(2):278–84.
25. Mason C, Dunnill P. A brief definition of regenerative medicine. Regen Med. 2008 Jan;3(1):1–5.