Un nuovo modello 3D per studiare il cervello umano: organoidi allungati svelano i segreti della corteccia cerebrale
davinci
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Organoidi allungati: una rivoluzione per la ricerca sul cervello
Un gruppo di ricerca internazionale, guidato da Veronica Krenn dell’Università di Milano-Bicocca, ha compiuto un passo significativo nello studio del cervello umano con lo sviluppo di un nuovo modello 3D di organoide cerebrale. Questo nuovo modello, a differenza degli organoidi sferici utilizzati finora, presenta una forma allungata che consente per la prima volta di riprodurre la polarità antero-posteriore della corteccia cerebrale umana. Questa innovazione apre nuove possibilità per la comprensione delle malattie neurologiche, in particolare quelle che hanno radici nelle fasi precoci di sviluppo, come l’autismo.
Gli organoidi cerebrali, sviluppati una decina di anni fa dal gruppo di Jurgen Knoblich dell’Istituto di Biotecnologia Molecolare dell’Accademia delle scienze austriaca, sono modelli tridimensionali derivati da cellule staminali pluripotenti. Questi modelli sono ampiamente utilizzati in tutto il mondo per studiare lo sviluppo del cervello umano, per rispondere a domande fondamentali sulla crescita della corteccia e per comprendere le origini delle malattie del cervello.
Fino ad oggi, gli organoidi della corteccia cerebrale erano sferici, con una struttura molto diversa da quella della corteccia umana, che è oblunga e organizzata in una mappa di domini distinti che vanno dalla parte frontale a quella posteriore. Il nuovo protocollo sviluppato dai ricercatori permette di generare organoidi allungati con una struttura simile a quella della corteccia umana, con domini distinti lungo l’asse longitudinale.
Un nuovo modello per studiare le malattie neurologiche
La creazione di organoidi allungati è stata possibile grazie all’utilizzo di stampi appositi e al posizionamento asimmetrico di una fonte di una molecola di segnalazione chiamata Fgf8. Questo ha permesso di creare cellule con identità distinte lungo l’asse longitudinale dell’organoide, formando una mappa simile a quella della corteccia umana nelle fasi iniziali dello sviluppo.
Utilizzando il nuovo modello, i ricercatori sono riusciti a identificare uno dei fattori cruciali per la creazione di questa mappa della corteccia, il gene FGFR3. Le mutazioni di questo gene sono la causa di una displasia scheletrica, l’acondroplasia.
“Questi organoidi corticali polarizzati rappresentano un importante passo avanti nella riproduzione in laboratorio delle prime fasi alla base dello sviluppo della corteccia”, afferma Veronica Krenn. “Siamo molto entusiasti di poter utilizzare questa nuova tecnologia per approfondire i meccanismi di geni malattia e come i fattori di rischio che contribuiscono all’insorgere di malattie mentali possono alterare questi processi cruciali.”
Un futuro promettente per la ricerca sul cervello
La scoperta di questo nuovo modello di organoide cerebrale allungato rappresenta un passo significativo nella ricerca sul cervello umano. Questo modello offre una piattaforma innovativa per studiare lo sviluppo della corteccia cerebrale e per comprendere le cause di malattie neurologiche come l’autismo.
La capacità di riprodurre la polarità antero-posteriore della corteccia umana in laboratorio apre nuove possibilità per la ricerca farmacologica e per lo sviluppo di nuove terapie. Grazie a questo nuovo modello, gli scienziati possono studiare in modo più accurato i meccanismi di azione dei farmaci e identificare nuovi bersagli terapeutici.
Un futuro luminoso per la ricerca sul cervello
La scoperta di questo nuovo modello di organoide cerebrale allungato rappresenta un passo significativo nella ricerca sul cervello umano. Questo modello offre una piattaforma innovativa per studiare lo sviluppo della corteccia cerebrale e per comprendere le cause di malattie neurologiche come l’autismo. La capacità di riprodurre la polarità antero-posteriore della corteccia umana in laboratorio apre nuove possibilità per la ricerca farmacologica e per lo sviluppo di nuove terapie. Grazie a questo nuovo modello, gli scienziati possono studiare in modo più accurato i meccanismi di azione dei farmaci e identificare nuovi bersagli terapeutici. Il futuro della ricerca sul cervello sembra luminoso, con la promessa di nuove scoperte e terapie innovative per le malattie neurologiche.
