Cellule nervose prodotte in laboratorio: nuove prospettive per la riparazione di danni cerebrali

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Sono state riprodotte in vivo alcune specifiche connessioni neuronali della corteccia cerebrale e dell’ippocampo utilizzando cellule nervose prodotte in vitro da cellule staminali embrionali.
Un team di ricerca, coordinato da Federico Cremisi del Laboratorio di Biologia della Scuola Normale Superiore (Bio@SNS) e da Matteo Caleo dell’Istituto di neuroscienze (In) del Cnr di Pisa è riuscito per la prima volta a ‘pilotare’ la trasformazione delle cellule staminali embrionali, che caratterizzano lo sviluppo dei mammiferi nella prima settimana di vita, in specifiche cellule nervose. Una trasformazione che in natura è spontanea, ma di cui si ignoravano i meccanismi e che adesso invece può essere ‘guidata’. La ricerca è parte di un programma coordinato da Federico Cremisi, docente della Scuola Normale, finalizzato a riprodurre in vitro i differenti tipi di cellule nervose che costituiscono il nostro cervello: “a brain in a dish”.

Lo studio, il cui primo firmatario è Marco Terrigno, allievo perfezionando del corso di dottorato in Neuroscienze della Scuola Normale Superiore, è pubblicato sulla rivista ‘Stem Cell Reports’ e apre le porte alla possibilità di riparare regioni cerebrali danneggiate. I ricercatori della Scuola Normale e del Cnr di Pisa hanno infatti trapiantato con successo neuroni derivati da cellule staminali embrionali in corteccia cerebrale di topo colpita da ictus.

La possibilità di ottenere un tipo specifico di cellule nervose in una capsula Petri a partire da cellule embrionali staminali (Es) è da alcuni anni una delle mete della ricerca biomedica. Fondamentale era scoprire i segnali chimici e il tempo di azione necessari affinché la trasformazione potesse avvenire, in modo da istruire le cellule nervose derivate dalle cellule Es a diventare specifici neuroni della corteccia cerebrale o dell’ippocampo.

I ricercatori non solo sono riusciti a produrre estensioni nervose che possono contattare altre regioni del cervello con la stessa specificità delle estensioni generate dalle corrispondenti cellule nervose embrionali in esperimenti di controllo. Hanno anche applicato tali estensioni ‘sane’ in contesti cerebrali ‘malati’, caratterizzati cioè da danno motorio causato da ictus, inducendo un recupero significativo.