Adult Stem Cells Clinical Application

Responsabile: Tiziano Moccetti
Lab Coordinator: Silvana Bardelli
Clinical Coordinator: Marco Moccetti

Descrizione dell’area di ricerca

Nelle applicazioni cliniche delle cellule staminali umane, il processo di ricerca traslazionale occupa un ruolo fondamentale. L’obiettivo di tale processo è salire quel gradino in più che, dalla ricerca di base, porta a garantire maggiori possibilità di sicurezza per l’applicazione sul paziente. Generalmente, questo implica l’ottimizzazione di metodiche di ricerca di base con accorgimenti specifici volti ad eliminare qualsiasi elemento critico in conformità con quanto richiesto dalle autorità regolatorie sulle terapie avanzate. Il ruolo della nostra unità all’interno del Cardiocentro Ticino è proprio quello di elaborare e rendere disponibili protocolli di ricerca di base affinché possano essere più facilmente applicabili alla clinica. Nel nostro caso, ciò si realizza in modo molto proficuo grazie ad una attiva collaborazione con le unità cliniche di cardiologia e chirurgia del Cardiocentro Ticino.

Commento all’attività 2014-2015

In seguito al processo di technology transfer delle metodiche che riguardano le cellule staminali cardiache residenti, già avvenuto entro il primo anno della nostra attività (2013), è seguita nell’anno 2014 un’ ulteriore evoluzione come sviluppo di processo rivolto principalmente alla risoluzione di problemi di fondamentale importanza per le autorità regolatorie per l’utilizzo clinico: riduzione del contenuto di derivati animali nelle colture cellulari e nell’intero processo, selezione ed identificazione esatta della composizione dei terreni di coltura, definizione di nuovi substrati di adesione di qualità farmacologica ed infine uno studio approfondito dei putativi fattori di crescita specifici. Tutto ciò va ad evidenziare l’approccio multidisciplinare che caratterizza da sempre le attività della nostra unità. A partire dall’inizio del 2014, quando tale processo di sviluppo ha avuto inizio, abbiamo potuto ottenere con successo un terreno di coltura chimicamente definito lavorando sullo screening di un ampio pannello di terreni disponibili ed abbiamo iniziato a ridurre i componenti animali. Inoltre, nell’anno 2015, con l’aiuto di nuove risorse abbiamo raggiunto con rapidità la coltura in serum-free dove le nostre cellule vengono ormai coltivate in totale assenza di siero bovino, additivo comunemente usato nelle colture cellulari, ma non particolarmente gradito per ovvi motivi nel trasferimento clinico dalle autorità regolatorie. In seguito ad un secondo ampio lavoro di screening, sono stati identificati e selezionati anche substrati di adesione di alto grado di qualità. Grazie ai risultati ottenuti da queste attività, le nostre cellule staminali cardiache sono ora in grado di sopravvivere in coltura per oltre un mese in totale assenza di siero. La grande sfida che ci attende è quella di stimolare la proliferazione cellulare, per poter garantire l’amministrazione singola o multipla di un prodotto sicuro nel paziente. Ciò viene raggiunto con uno studio sequenziale combinatorio per la selezione di fattori di crescita specifici per il singolo tipo cellulare. In quest’ultimo periodo, siamo riusciti ad identificare almeno un fattore di crescita interessante per le nostre applicazioni. Tuttavia, il complesso ed imponente fenomeno della proliferazione cellulare andrebbe ulteriormente studiato in profondità per finalizzare le condizioni ottimali per la nostra coltura in sicurezza. L’obiettivo futuro è quindi di poter finalizzare il processo che ha ormai avuto luogo da tre anni a questa parte con successo per poter rendere disponibile un nuovo prodotto di terapia cellulare per i nostri pazienti.

NomeScopo / Descrizione del progettoLeaderTeam Partner
Human Cardiac Stem Cells - HeartL’obiettivo di questo studio è l’evoluzione del processo di technology transfer delle metodiche che riguardano le cellule staminali cardiache residenti da piccole biopsie endomiocardiche, già avvenuto entro il primo anno della nostra attività (2013). Nello specifico ci siamo rivolti a:
1. riduzione del contenuto di derivati animali nelle colture cellulari e nell’intero processo;
2. selezione ed identificazione esatta della composizione dei terreni di coltura;
3. definizione di nuovi substrati di adesione di qualità farmacologica;
4. studio approfondito dei putativi fattori di crescita specifici.
Bardelli, MoccettiBardelli
De Jesus Da Cruz Monteiro
Jorge Duarte
Piero Anversa MD, Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA – USA; Cell Culture Technologies, Gravesano – CH; René Fischer, ETH Zürich – CH; HTL-Javenech, Javene – France.
Isolamento, espansione, caratterizzazione e selezione di cellule staminali polmonari umane (human Lung Stem Cells) - LungL’obiettivo di questo studio è valutare la fattibilità delle procedure di ottenimento di cellule staminali polmonari umane (human Lung Stem Cells, hLSCs) mediante un processo di technology transfer. Lo studio di fattibilità è stato effettuato su dieci campioni preliminari di polmone umano, di cui è stato verificato anche il procedimento di trasporto biologico a temperatura controllata. I risultati di questo studio rappresentano le basi per la potenziale applicazione clinica di queste cellule in pazienti affetti da IPF e COPD in stadio avanzato.Bardelli, MoccettiBardelli
De Jesus Da Cruz Monteiro
Jorge Duarte
Piero Anversa MD, Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA – USA;
PD Dr. Med Rolf Inderbitzi, Primario Chirurgia Toracica, EOC San Giovanni (Bellinzona) – CH.