Le cellule staminali non decidono sempre il proprio destino in modo casuale. Una nuova ricerca del Cnr-Isc e della Sapienza Università di Roma mostra che la loro capacità di continuare a dividersi o di fermarsi può dipendere da una memoria biologica trasmessa lungo l’albero genealogico cellulare.
Lo studio riguarda le cellule staminali scheletriche e mette in discussione l’idea che le forti differenze nel loro comportamento siano dovute soltanto al caso. Secondo i ricercatori, le cellule possono trasmettere alle generazioni successive informazioni capaci di influenzare la futura capacità di proliferare o arrestarsi.
Il cuore della scoperta ruota attorno a un concetto mutuato dalla fisica: la cosiddetta inheritance entropy, cioè entropia da eredità. Quando una cellula staminale si divide, genera una discendenza che può essere osservata come un albero genealogico. Alcuni rami continuano a proliferare rapidamente, mentre altri si fermano dopo poche generazioni.
Fino a oggi non era chiaro se questo arresto fosse un evento casuale o il risultato di un programma biologico più profondo. I dati dello studio indicano che il destino proliferativo di una cellula è legato alla sua storia familiare.
Andrea Cavagna, ricercatore del Cnr-Isc e tra gli autori dello studio, spiega che in alcuni punti dell’albero genealogico si attiva una modificazione epigenetica, cioè un cambiamento che influenza il comportamento cellulare senza alterare il DNA. Questo meccanismo agisce come una sorta di conto alla rovescia biologico: la cellula continua a dividersi per qualche generazione, ma la sua discendenza finisce progressivamente per arrestarsi.
Il risultato è uno schema più ordinato di quanto ci si aspetterebbe da un processo puramente casuale. Proprio questo surplus di ordine riduce l’entropia e dimostra che la crescita delle cellule staminali segue regole più strutturate del previsto.
La scoperta può avere ricadute importanti nella medicina rigenerativa e nello studio dell’invecchiamento dei tessuti. Capire perché alcune cellule continuano a dividersi mentre altre si fermano può infatti aiutare a comprendere meglio i meccanismi di riparazione, degenerazione e perdita di funzionalità dei tessuti.
Lo stesso strumento dell’entropia ereditaria potrebbe inoltre essere applicato in futuro alla ricerca oncologica. Una delle ipotesi è verificare se la resistenza ai farmaci sviluppata da alcune cellule tumorali segua una logica ereditaria simile all’interno del loro albero genealogico.
