Mini-cervelli da cellule staminali per lo studio di malattie neurologiche

I mini-cervelli ottenuti in laboratorio a partire da cellule staminali umane maturano seguendo un orologio interno che scandisce lo stesso ritmo di sviluppo del cervello umano: lo dimostra un’estesa analisi genetica condotta dai ricercatori dell’Università della California a Los Angeles (Ucla) e della Stanford University. I risultati, pubblicati sulla rivista Nature Neuroscience, confermano che questi organoidi sono dei validi modelli per lo studio di malattie neurologiche quali la schizofrenia e la demenza.

Finora il loro utilizzo come ‘laboratori viventi’ su cui fare ricerca era stato frenato dalla convinzione diffusa che le loro cellule rimanessero bloccate in uno stadio di sviluppo simile a quello fetale e che quindi non potessero essere adatte a studiare alcuni disturbi neurologici che insorgono in età adulta, come la schizofrenia o la demenza.

Per verificare questa ipotesi, i ricercatori hanno creato dei mini-cervelli umani in 3D partendo da cellule adulte (prelevate dalla pelle o dal sangue), poi riprogrammate per tornare ‘bambine’ (staminali pluripotenti indotte) e differenziate in cellule del cervello grazie a un cocktail di molecole. Durante i 20 mesi di maturazione in provetta, gli organoidi sono stati esaminati dal punto di vista genetico per monitorare quali geni fossero accesi o spenti nelle loro cellule durante le varie fasi di sviluppo. “Finora nessuno aveva coltivato e caratterizzato questi organoidi per un tempo così lungo, né aveva dimostrato che ricapitolano gran parte dello sviluppo del cervello umano”, spiega Daniel Geschwind dell’Ucla. “Abbiamo scoperto che questi organoidi del cervello in 3D seguono un orologio interno che avanza in laboratorio come nell’organismo vivente”, aggiunge Aaron Gordon dell’Ucla.

“Questo è un risultato importante: abbiamo dimostrato che raggiungono la maturità post-natale intorno ai 280 giorni di coltura e dopo iniziano a riprodurre aspetti tipici del cervello infantile, inclusi noti cambiamenti fisiologici nella segnalazione cellulare tramite neurotrasmettitori”.

Fonte: Nature Neuroscience