I ricercatori guidati da NYU Langone Health riferiscono che il gene HOXA10 aiuta a preservare le cellule staminali scheletriche per tutta la vita, sostenendo la capacità dell’osso di ripararsi. Lo studio, pubblicato su Science Advances, ha utilizzato topi geneticamente modificati ed esperimenti su cellule ossee umane per esaminare gli effetti del gene sul mantenimento delle cellule staminali e sulla guarigione delle ossa.
Le cellule staminali e progenitrici scheletriche contribuiscono al mantenimento e alla rigenerazione delle ossa. I ricercatori hanno scoperto che HOXA10 aiuta queste cellule ad autorinnovarsi e impedisce loro di maturare in osteoblasti che formano l’osso prima che ce ne sia bisogno. Il team descrive questo meccanismo come un modo per proteggere la riserva di cellule staminali, evitando che si esaurisca troppo presto.
Per studiare gli effetti del gene nel tempo, i ricercatori hanno disattivato HOXA10 nei topi quando avevano sei giorni di vita e hanno monitorato le loro cellule staminali ossee per 15 mesi. Al termine di quel periodo, era andato perduto circa il 90% delle cellule staminali e delle cellule discendenti che ci si aspettava fossero presenti; i ricercatori hanno attribuito tale perdita a una riduzione dell’autorinnovamento.
Anche i topi modificati avevano difficoltà a guarire dalle fratture. Le cellule progenitrici staminali costituivano il 48% del callo — il tessuto temporaneo che si forma attraverso una frattura durante la guarigione — rispetto al 76% nei topi di controllo. Ulteriori esperimenti hanno mostrato che la perdita di HOXA10 comprometteva l’organizzazione del collagene, che fornisce una struttura iniziale per la formazione di nuovo osso.
In test condotti su biopsie ossee umane, i ricercatori hanno silenziato tre geni HOX correlati. Le cellule hanno mostrato riduzioni del numero di cellule staminali maggiori rispetto a quelle osservate nelle cellule dei topi, e la morte cellulare programmata è aumentata del 50%. I risultati suggeriscono che le cellule staminali scheletriche umane potrebbero dipendere dai geni HOX per l’autorinnovamento e la sopravvivenza, anche se gli esperimenti non dimostrano l’esistenza di un trattamento per i pazienti.
I ricercatori affermano che i risultati identificano HOXA10 come regolatore funzionale del mantenimento delle cellule staminali scheletriche e indicano i geni HOX come possibili bersagli per futuri approcci alla rigenerazione ossea. Lo studio si basa su precedenti ricerche guidate dall’autore senior Philipp Leucht, secondo le quali aumentare l’attività di HOXA10 potrebbe migliorare la guarigione delle fratture nei topi anziani.