Lo studio

I cervelli cresciuti in una piastra di coltura hanno prodotto per la prima volta onde cerebrali di tipo umano, e i grafici della loro attività elettrica sembrano simili a quelli osservati nei bambini nati prematuri. Un gruppo di ricercatori con a capo Alysson Muotri, neuroscienziato all’Università della California di San Diego, ha indotto cellule staminali umane a formare tessuto dalla corteccia, una regione cerebrale che controlla la cognizione e interpreta le informazioni sensoriali.

I ricercatori hanno tenuto in coltura per dieci mesi centinaia di organoidi cerebrali (un’organoide è una versione semplificata e miniaturizzata di un organo prodotto in vitro), e hanno testato le singole cellule per confermare che esprimessero lo stesso insieme di geni marcati nel tipico sviluppo del cervello umano. Se le cellule esprimono gli stessi geni, sintetizzano le stesse proteine e quindi sono facilmente riconducibili, come in questo caso, a quelle di un cervello umano.

La sorprendente crescita dei tessuti neuronali degli organoidi in vitro (fonte: Spectrum)

Scendendo nel dettaglio

Muotri e team hanno periodicamente registrato i picchi di attività elettrica, tramite elettroencefalogramma (EEG), lungo la superficie dei mini-cervelli. Dopo circa sei mesi di vita gli organoidi hanno iniziato ad attivarsi a un tasso più elevato rispetto ad altri organoidi cerebrali precedentemente creati, e questo ha sorpreso non poco il gruppo.

Anche i tracciati dell’EEG erano inaspettati: Nei cervelli maturi, i neuroni formano reti sincronizzate (sinapsi, che si formano tra neuroni, assoni e dendriti) che si attivano con ritmi prevedibili e specifici. Gli organoidi in questione invece mostravano tracciati irregolari che somigliavano alle caotiche e casuali attività elettriche sincronizzate che si registrano durante lo sviluppo del cervello. Quando i ricercatori hanno confrontato questi ritmi con gli EEG dei bambini nati prematuri, hanno scoperto che i modelli degli organoidi imitavano quelli dei bambini nati dopo 25-39 settimane dal concepimento, quindi in una fase permatura di gravidanza.

(fonte: newscientist.com)

Le conclusioni

Inutile dire che Muotri e colleghi stanno ricevendo apprezzamenti da tutto l’ambiente di ricerca internazionale, per quello che sembra un progetto senza precendenti per forze impiegate e impatto, seppur ad’ora ancora limitato, dei risultati raggiunti. Ora infatti il gruppo sta lavorando per far crescere gli organoidi più a lungo e vedere se continueranno a maturare. I ricercatori vogliono anche studiare il loro funzionamento in rapporto ad una corteccia encefalica normale, collegandoli a organoidi che simulano altre parti del cervello o del corpo. “Gli organoidi sono ben lontani dall’essere veri cervelli umani“, dice Muotri. “Non contengono tutti i tipi di cellule che si trovano nella corteccia, e i circuiti non si collegano ad altre regioni cerebrali“.

Umberto Raiola

LASCIA UN COMMENTO

Please enter your comment!
Please enter your name here

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.