Stanford Fa Crescere Organoid Cerebrali Umani nei Topi per Svelare i Segreti delle Neuroscienze

Comprendere come il cervello umano invecchia, sviluppa malattie e perde funzionalità è uno dei problemi più complessi della medicina — principalmente perché il tessuto cerebrale umano vivo è quasi impossibile da studiare direttamente. I ricercatori dell'Università di Stanford hanno ora compiuto un importante passo avanti ingegnerizzando topi con cervelli composti per metà, in volume, da tessuto umano, grazie al trapianto di organoidi cerebrali cresciuti da cellule staminali umane.

Pubblicato su Nature, lo studio descrive come il team di Stanford abbia rimosso geneticamente ampie regioni del tessuto cerebrale del topo, riempiendo lo spazio con organoidi cerebrali umani. I topi neuro-chimerici risultanti hanno consentito ai neuroni umani di maturare in un ambiente biologico vivente, qualcosa che le colture in laboratorio non possono replicare. A tre mesi di età, i topi chimerici ospitavano tipi cellulari umani rari, notoriamente difficili da produrre in vitro.

Tra le scoperte principali vi erano i neuroni piramidali di proiezione — cellule di segnalazione a lungo raggio, fondamentali per la cognizione e il controllo motorio — che avevano esteso i propri assoni fino al midollo spinale di alcuni animali. Il team ha inoltre identificato quelli che sembrano essere i neuroni di von Economo, grandi cellule specializzate associate alla cognizione sociale, precedentemente osservate solo in specie con cervelli di grandi dimensioni come elefanti, balene e grandi primati, inclusi gli esseri umani. Ritrovare queste cellule in un modello murino è scientificamente significativo.

Per la ricerca sulla salute del cervello e sull'invecchiamento, questa piattaforma ha implicazioni enormi. Le malattie neurodegenerative come l'Alzheimer e il Parkinson sono notoriamente difficili da modellare nei roditori, poiché i neuroni dei topi differiscono fondamentalmente da quelli umani. I modelli chimerici potrebbero consentire test terapeutici molto più accurati, mirati al declino cognitivo, alla neuroinfiammazione e ai meccanismi di invecchiamento cerebrale.

Tuttavia, la ricerca solleva questioni etiche che scienziati e bioeticisti riconoscono diventeranno sempre più urgenti man mano che questi modelli si faranno più sofisticati. I quadri normativi per la ricerca su cervelli chimerici uomo-animale sono ancora in fase di sviluppo, e i confini biologici di tali esperimenti richiederanno un esame attento e continuativo.