Le cellule staminali emopoietiche e i microRNA

I microRNA (miRNA) sono molecole di RNA non codificante rivelatesi regolatori chiave dell’espressione genica. Si legano a RNA messaggeri target e ne inibiscono la traduzione. Il loro ruolo è ben stabilito nelle cellule staminali embrionali ma poco si sa del modo in cui regolano la traduzione nelle cellule staminali adulte.

Le cellule staminali per evitare l’esaurimento adulte devono trovare un equilibrio tra autorinnovamento e differenziazione. Per questo l’identificazione dei determinanti molecolari di questa decisione potrebbe essere utilizzata per spostare l’equilibrio ai fini della rigenerazione.

Il progetto HSC SELF-RENEWAL (Global microRNA profiling of normal and Pbx1-null hematopoietic stem cells and progenitors for the identification of new regulators of the balance between self-renewal and differentiation), finanziato dall’UE, si è concentrato sulle cellule staminali emopoietiche nel mantenere l’autorinnovamento. Lavori precedenti hanno dimostrato che HSC con una delezione nel proto-oncogene Pbx1 presentano ridotto autorinnovamento, alto tasso di proliferazione e un profilo prematuro di differenziazione mieloide.

Nello studio attuale gli scienziati hanno utilizzato un modello di topo knockout condizionale di Pbx1 per identificare i miRNA coinvolti nel mantenimeto dell’autorinnovamento delle HSC. A tal fine hanno eseguito la profilazione globale dei miRNA delle HSC e dei loro discendenti immediati, chiamati progenitori multipotenti (MPP), che sono privi della capacità di autorinnovarsi a lungo termine e rappresentano la prima fase di maturazione lungo la gerarchia emopoietica.

Gli scienziati hanno scoperto 48 miRNA espressi differenzialmente tra le HSC che non esprimono Pbx1 e quelle normali e altri 70 la cui espressione era alterata durante la transizione da HSC a MPP. Particolarmente interessante era un miRNA che presentava un pattern specifico per le HSC ed era deregolato nella leucemia mieloide cronica. I risultati degli esperimenti di perdita di funzione e guadagno di funzione in vivo indicano che è necessaria una stretta regolamentazione dei miRNA studiati per mantenere la funzione delle HSC.

In generale il lavoro di HSC SELF-RENEWAL fornisce prove scientifiche senza precedenti del ruolo delle molecole di miRNA nel normale autorinnovamento delle HSC. La scoperta che gli stessi miRNA potrebbero essere coinvolti anche nella leucemia apre nuove strade alle terapie di targeting anticancro.