Tessuti che imitano corteccia cerebrale umana creati in laboratorio con qualità “senza precedenti”

Immagine di uno degli organoidi prodotti in laboratorio dai ricercatori (credito: DOI: 10.1038/s41556-022-00929-5 | Rosebrock, D., Arora, S., Mutukula, N. et al. | Nature Cell Biology, Creative Commons — Attribution 4.0 International — CC BY 4.0)

Un team di ricercatori del Max Planck di Berlino ha creato degli organoidi cerebrali con le cellule della glia radiale esterna (Outer Radial Glia, oRG), come rivelato in un articolo dell’istituto tedesco. Uno studio, che espone il procedimento usato dagli scienziati dell’istituto tedesco, è stato pubblicato su Nature Cell Biology.[1]

Tessuti simili alla corteccia cerebrale degli esseri umani

Le oRG sono cellule staminali presenti nel sistema nervoso fondamentali per loro lo sviluppo della corteccia umana. Gli scienziati hanno sempre incontrato notevoli difficoltà nel riprodurle in laboratorio, differentemente da altre tipologie di cellule staminali. I ricercatori, in questo caso, sono riusciti a far crescere dei tessuti simili alla corteccia cerebrale degli esseri umani per consistenza e qualità a livelli che, nel comunicato, vengono descritti come “senza precedenti”.

Cellule hanno cominciato a stratificarsi come quelle della corteccia umana

I ricercatori sono riusciti ad “innescare” la crescita delle cellule staminali tramite l’utilizzo di particolari sostanze chimiche che hanno ha “istruito” le cellule affinché formassero degli aggregati. Nel corso delle settimane le stesse cellule hanno cominciato a stratificarsi come quelle della corteccia umana. Proprio tra gli strati hanno cominciato a formarsi anche le cellule della glia radiale esterna. Sono cellule particolari negli esseri umani (così come nei primati) perché sono alla base dell’espansione degli emisferi cerebrali.

Organoidi neurali multistrato

Come rileva il comunicato, è la prima volta che le cellule oRG vengono generate e caratterizzate in una colture laboratorio. Secondo Yechiel Elkabetz, uno dei ricercatori che ha realizzato lo studio, è relativamente facile generare degli organoidi cerebrali in laboratorio “ma è difficile farlo bene”. Secondo il ricercatore la vera sfida è consistita nel coltivare cellule staminali del sistema nervoso “convincendole” a mettere in piedi degli organoidi neurali multistrato con tutti i tipi di cellule corretti nella loro giusta collocazione.
“Non solo le colture di organoidi neurali risultano essere molto eterogenee, anche le cellule staminali che costruiscono questi organoidi cambiano nel tempo”, riferisce Sneha Arora, una delle autrici principali dello studio.

L’utilità degli organoidi cerebrali

Organoidi come questi potrebbero rivelarsi molto utili per modellare diverse malattie del neurosviluppo tra cui la microcefalia. Si parla di quelle malattie che vedono un’interruzione dello sviluppo corticale cerebrale. E questo senza considerare, come spiega Elkabetz, che lavorare su cervelli in vivo ed in via di sviluppo dei primati e degli esseri umani è pressoché impossibile. In tal senso le cellule oRG in coltura rappresentano una possibilità molto importante per lo sviluppo della ricerca in questo campo.[1]

Note e approfondimenti

  1. Advanced ‘mini brains’ in a dish: Organoids that mimic human brain cortex in development and disease
  2. Enhanced cortical neural stem cell identity through short SMAD and WNT inhibition in human cerebral organoids facilitates emergence of outer radial glial cells | Nature Cell Biology (DOI: 10.1038/s41556-022-00929-5)

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