L’attività del Centro è focalizzata sulla ricerca e sulle applicazioni terapeutiche delle cellule staminali degli epiteli di rivestimento, e si suddivide in due principali macroaree di ricerca: terapia cellulare e terapia genica.
La Medicina Rigenerativa si occupa dello sviluppo di terapie innovative ed avanzate mirate alla ricostruzione di tessuti ed organi irrimediabilmente danneggiati. La integrità e la riparazione dei tessuti dipendono da una popolazione di cellule staminali adulte presente nei tessuti stessi ed in grado di autorinnovarsi (self-renewal). La Medicina Rigenerativa richiede quindi una profonda conoscenza della biologia delle cellule staminali e lo sviluppo di tecnologie che consentano il loro mantenimento in coltura e la loro applicazione clinica (terapia cellulare). Nel caso di malattie genetiche, le cellule staminali richiedono la correzione del difetto genetico prima della loro applicazione clinica (terapia genica).
Le cellule staminali, essenziali in quei tessuti soggetti a rinnovamento rapido e costante, generano una popolazione di cellule che proliferano in maniera transiente (cellule TA o progenitori), che generano a loro volta cellule terminalmente differenziate. Negli epiteli stratificati umani sono stati identificati e isolati tre tipi di cheratinociti con differente capacità proliferativa: olocloni, merocloni e paracloni. Gli olocloni sono generati dalle cellule staminali e sono stati studiati e caratterizzati con marcatori molecolari. Nel corso degli ultimi anni, la conoscenza della biologia degli olocloni ha consentito la loro applicazione in clinica, sia in terapia cellulare sia in sperimentazioni di terapia genica. L’impiego in clinica delle cellule staminali degli epiteli di rivestimento è quindi una realtà terapeutica, elemento significativo se si pensa che la maggior parte dei trattamenti basati sull’impiego di cellule staminali è, nelle situazioni più avanzate, in fase di sperimentazione clinica e, ben più spesso, in fase pre-clinica.
Le colture di cellule staminali dell’epitelio corneale sono oggi routinariamente utilizzate per la terapia cellulare mirata alla rigenerazione della superficie oculare ed il recupero della capacità visiva in pazienti non altrimenti curabili. Oltre alle iniziali e pionieristiche applicazioni nella terapia salva-vita delle grandi ustioni, le cellule staminali epidermiche sono state utilizzate con successo per la prima sperimentazione clinica di terapia genica nella forma giunzionale della Epidermolisi Bollosa, una devastante malattia genetica della pelle.
Oltre alle terapie che riguardano l’epidermide e la cornea, gli sforzi dei prossimi anni saranno finalizzati allo sviluppo di nuovi protocolli di medicina rigenerativa mediante altre cellule staminali epiteliali – per la ricostruzione di tessuti quali la mucosa uretrale e la mucosa del cavo orale – e altre cellule staminali adulte.
Verranno poi sviluppati progetti di ricerca di base mirati alla definizione di nuovi vettori virali per la correzione di difetti genetici. Questi studi saranno propedeutici alla implementazione di sperimentazioni cliniche mirate alla terapia genica delle forme Simplex, Giunzionale e Distrofica della Epidermolisi Bollosa e apriranno la via ad una cura per altre malattie genetiche degli epiteli di rivestimento.
Secondo le recenti normative europee i prodotti delle colture cellulari rientrano nella categoria dei farmaci per terapie avanzate. Pertanto, le colture cellulari destinate alla applicazione clinica devono essere effettuate secondo norme GMP (Good Manufacturing Practices), adottate dalle industrie farmaceutiche nella produzione dei farmaci. Questa esigenza ha condotto alla creazione di uno spin-off universitario, Holostem Terapie Avanzate, una biotech a capitale misto, pubblico – Università di Modena e Reggio Emilia – e privato – Chiesi Farmaceutici, azienda farmaceutica emiliana da sempre attenta all’innovazione.
Holostem Terapie Avanzate è la prima impresa votata allo sviluppo, produzione e distribuzione di vari tipi di cellule staminali epiteliali per terapie avanzate in Medicina Rigenerativa. L’ambizioso obiettivo è quello di essere tra i primi ad industrializzare i prodotti di terapia avanzata, a registrarli presso le autorità regolatorie e a renderli disponibili a pazienti europei non altrimenti curabili. I primi passi in questa direzione sono già stati compiuti, attraverso l’ottenimento da parte delle European Medicines Agency (EMA) dell’autorizzazione condizionata all’immissione in commercio per le colture di cellule staminali dell’epitelio corneale (Holoclar® ) e la designazione di medicinale orfano per la terapia genica dell’Epidermolisi Bollosa.