Mini-cervelli creati da cellule staminali

 

    

Gli scienziati hanno creato cervelli in miniatura partendo da cellule staminali pluripotenti indotte che hanno sviluppato reti neurali funzionali. E nonostante siano un milione di volte più piccole del cervello umano, hanno prodotto onde cerebrali simili a quelle dei bambini prematuri.

 

Lo studio sulla rivista Cell Stem Cell potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere meglio lo sviluppo del cervello umano.

 

«Il livello di attività neurale che stiamo osservando non ha precedenti in vitro – afferma Alysson Muotri, biologo dell’Università della California, San Diego –Siamo un passo avanti verso un modello che può effettivamente generare le prime fasi di una rete neurale sofisticata».

Gli scienziati hanno creato cervelli in miniatura partendo da cellule staminali pluripotenti indotte che hanno hanno prodotto onde cerebrali simili a quelle dei bambini prematuri

 

I cervelli, che hanno le dimensioni di un pisello e vengono chiamati organoidi cerebrali, sono derivati da cellule staminali pluripotenti umane. Mettendoli in una coltura che imita l’ambiente dello sviluppo del cervello, le cellule staminali si differenziano in diversi tipi di cellule cerebrali e si auto-organizzano in una struttura 3D simile al cervello umano in fase di sviluppo.

 

Gli scienziati hanno sviluppato con successo organoidi con strutture cellulari simili a quelle del cervello umano. Tuttavia, nessuno dei modelli precedenti ha sviluppato reti neurali funzionali simili a quelle umane. Le reti compaiono quando i neuroni sono maturi e diventano interconnessi e sono essenziali per la maggior parte delle attività cerebrali.

 

«Si possono usare gli organoidi cerebrali per diverse cose, tra cui la comprensione del normale sviluppo neurologico umano, la modellizzazione delle malattie, l’evoluzione del cervello, lo screening dei farmaci e persino fornire informazioni per l’intelligenza artificiale», afferma Muotri.

«Si possono usare gli organoidi cerebrali per diverse cose, tra cui la comprensione del normale sviluppo neurologico umano, la modellizzazione delle malattie, l’evoluzione del cervello, lo screening dei farmaci e persino fornire informazioni per l’intelligenza artificiale»

 

Il team ha iniziato a rilevare esplosioni di onde cerebrali da organoidi a circa due mesi. I segnali erano radi e avevano la stessa frequenza, modello già visto nei cervelli umani molto immaturi. Mentre gli organoidi continuavano a crescere, producevano onde cerebrali a frequenze diverse e i segnali apparivano a intervalli più regolari. Ciò suggerisce che gli organoidi abbiano ulteriormente sviluppato le loro reti neurali.

 

Tuttavia, è improbabile che questi organoidi siano in grado di svolgere attività mentali, come la coscienza, afferma Muotri. «L’organoide è ancora un modello molto rudimentale – non abbiamo altre parti e strutture cerebrali. Perciò queste onde cerebrali potrebbero non avere nulla a che fare con le attività nel cervello reale».

 

«Potrebbe essere che in futuro avremo qualcosa di molto vicino ai segnali nel cervello umano che controllano comportamenti, pensieri o memoria – afferma Muotri – ma in questo momento credo che non abbiamo alcuna prova per dire che ne abbiamo uno».

 

«Come scienziato, voglio avvicinarmi sempre di più al cervello umano – afferma Muotri – voglio farlo perché ci vedo del bene. Posso aiutare le persone con condizioni neurologiche offrendo loro migliori trattamenti e una migliore qualità della vita. Ma sta a noi decidere dove si trova il limite. È possibile che la tecnologia non sia ancora pronta o che non sappiamo come controllarla. Questo è lo stesso tipo di discussione intorno all’applicazione della tecnologia CRISPR nei bambini, ed è per questo che abbiamo commissioni etiche per rappresentare tutte le parti della società»

 

 

Fonte: Michael Cook per BioEdge