Mini cervello in 3D: un valido alleato contro la SM

I ricercatori della Anne Rowling Regenerative Neurology Clinic dell’Università di Edimburgo e dell’Euan MacDonald Center for Motor Neuron Disease Research hanno sviluppato un mini cervello in 3D partendo da campioni di cellule staminali di pelle umana donati da volontari. L’organoide sarà utilizzato per studiare nuovi farmaci capaci di riparare la mielina.

Lo studio”iPSC-derived myelinoids to study myelin biology of humans” di Owen Gwydion James et al. è stato pubblicato sulla rivista Developmental Cell. 

Mini cervello in 3D: ecco come verrà utilizzato

Si tratta di un organoide di dimensioni millimetriche creato partendo da cellule staminali estratti da campioni di pelle umana, che verranno impiegati per analizzare la mielina, una sostanza isolante che aiuta le cellule nervose a comunicare tra loro.

 La mielina è un rivestimento che aiuta il flusso di informazioni elettriche e chimiche tra le cellule. Una volta danneggiata, si verificano una serie di patologie neurologiche tra cui la SM, con diversi sintomi: problemi di mobilità, affaticamento e problemi di vista.

Secondo gli esperti, il mini cervello in 3D è la rappresentazione più naturale della mielinizzazione umana sviluppata in laboratorio e di è rivelata una piattaforma promettente per lo studio delle malattie neurologiche utile a testare farmaci per condizioni legate alla perdita di mielina, inclusa la SM. Le cellule della pelle sono state riprogrammate in cellule staminali pluripotenti indotte, che possono essere trasformate in altri tipi di cellule, in questo caso, cellule del midollo spinale.

Queste cellule sono state poi sviluppate lentamente in organoidi: strutture 3-D di fasci cellulari inclusi neuroni e cellule cerebrali distintive note come oligodendrociti che sono fondamentali per la creazione della mielina: gli studiosi hanno osservato la mielina svilupparsi spontaneamente attorno agli assoni tra le cellule all’interno degli organoidi. Analizzando gli assoni al microscopio, il team di esperti ha potuto verificare che la mielina in questo modello funzionava come in un cervello sano o nel midollo spinale.

Successivamente è stato creato un organoide utilizzando cellule staminali di un paziente con una rara mutazione genetica che colpisce la mielinizzazione. Il modello ha mostrato che gli aspetti chiave di questo fascio di cellule erano coerenti con la malattia. Grazie a questo ritrovato della tecnologia biomedica, sarà possibile confrontare le differenze tra le cellule di individui sani e quelli con diverse malattie neurologiche e di testare farmaci di interesse nelle cellule umane prima di utilizzarli in una sperimentazione clinica completa con i pazienti.

L’obiettivo del team di ricerca dell’Università di Edimburgo è quello di riuscire a superare le sfide dello studio del cervello umano e del sistema nervoso a livello cellulare, che è particolarmente ostico per via dei problemi di accesso al tessuto cerebrale e del midollo spinale senza rischi per i pazienti. Il mini cervello in 3D rappresenta un significativo passo avanti nello studio della mielinizzazione umana e nello sviluppo di farmaci, anche se è corretto specificare che i trattamenti testati su questo modello sono ancora lontani dall’essere proposti ai pazienti colpiti da sclerosi multipla.

Secondo uno studio recente dell’Associazione italiana sclerosi multipla “il numero totale di persone con Sm in Italia è superiore a 118.000, con una prevalenza media stimata di 176 casi ogni 100 mila abitanti nell’Italia continentale e in Sicilia, e di 299 casi ogni 100 mila abitanti in Sardegna”.

Si conferma che la Sm è più frequente nelle donne che negli uomini (su scala globale le donne si ammalano più del doppio degli uomini) in Europa invece “L’Atlas of Ms riferisce che i Paesi europei che presentano una maggiore diffusione della malattia sono Danimarca (227 casi ogni 100 mila abitanti), Svezia (189) Ungheria (176) e Regno Unito (164). Al contrario nei Paesi dell’Europa dell’est e in Francia, Spagna e Portogallo i dati sulla prevalenza di Sm sono inferiori rispetto alla media“.