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Lo sviluppo delle malattie ‘in diretta’ grazie a mini cervelli 3D

Da autismo a schizofrenia, un passo avanti verso la medicina di precisione

Mini cervelli umani ricreati in 3D mostrano ‘in diretta’ lo sviluppo delle connessioni nervose del feto, permettendo così di osservare e correggere in provetta i meccanismi ‘inceppati’ responsabili dell’insorgenza di malattie neurologiche di origine genetica, come particolari forme di autismo e schizofrenia. Il risultato, che rappresenta un importante passo avanti verso la medicina di precisione, è pubblicato su Nature dall’università californiana di Stanford. 

I ricercatori, guidati dal neuroscienziato Sergiu Pasca, hanno riprogrammato alcune cellule della pelle umana trasformandole in staminali indotte e poi in cellule nervose. Una volta differenziate, queste cellule sono state coltivate in 3D per formare due strutture sferiche che ‘mimano’ la porzione dorsale e quella ventrale della regione del cervello chiamata ‘prosencefalo’. 
Nel giro di tre giorni, i due ‘sferoidi’ posti nella stessa piastra per la coltura si sono fusi spontaneamente e hanno dato vita alla migrazione dei neuroni da uno sferoide all’altro, proprio come avviene tra le due porzioni del prosencefalo fetale durante la seconda metà della gravidanza. Lo stesso esperimento è stato rifatto usando cellule prelevate da pazienti affetti da una malattia genetica molto rara e letale chiamata ‘sindrome di Timothy’, caratterizzata da disturbi di tipo autistico ed epilettico. In questo caso, si è osservato che il meccanismo di migrazione dei neuroni è alterato, ed è stato perfino possibile correggerlo grazie all’impiego di due farmaci. 

La rivista Nature pubblica anche un secondo studio condotto dal gruppo di ricerca dell’italiana Paola Arlotta, all’Università di Harvard, che è riuscito a sviluppare dei cervelli in miniatura che possono essere mantenuti in coltura per un tempo molto lungo, superiore ai nove mesi. Questi organoidi contengono diversi tipi di cellule al loro interno, incluse cellule nervose della retina: per questo è possibile ‘telecomandare’ la loro attività con la luce.