Organoidi cerebrali, record di sopravvivenza a Harvard: cinque anni

Cinque anni in laboratorio per un organoide cerebrale: è il nuovo record di sopravvivenza documentato per questi minuscoli modelli tridimensionali del cervello umano, ottenuti a partire da cellule coltivate in laboratorio. Il risultato è stato raggiunto da un gruppo internazionale di ricerca guidato dalla biologa friulana Paola Arlotta, dell’Università di Harvard, ed è pubblicato sulla rivista Nature. Gli organoidi cerebrali rappresentano uno degli strumenti più promettenti per studiare lo sviluppo del cervello umano. Il loro impiego, tuttavia, si è concentrato finora soprattutto sulle prime fasi della crescita: la maggior parte degli esperimenti dura pochi mesi e gli organoidi mostrano spesso una ridotta capacità di sopravvivere nel lungo periodo, con la progressiva perdita di cellule particolarmente vulnerabili, come i neuroni.

Il problema è particolarmente rilevante perché il cervello umano completa la propria maturazione nell’arco di circa vent’anni. Disporre di modelli capaci di essere mantenuti in coltura per periodi molto più lunghi può quindi permettere di osservare processi che finora erano difficili da riprodurre in laboratorio, soprattutto quelli che avvengono dopo la nascita. Per superare i limiti degli esperimenti di breve durata, il team di Arlotta ha sviluppato organoidi “chimerici”, ottenuti combinando cellule cerebrali specializzate appartenenti a età differenti, sia giovani sia più mature. Questa particolare composizione ha permesso alle cellule progenitrici più vecchie di evitare alcune delle prime tappe dello sviluppo e di generare neuroni maturi in tempi molto più rapidi.

Il processo che normalmente richiederebbe circa due mesi si è infatti compiuto in appena due settimane. Un dato che, secondo i ricercatori, indica che le cellule conservano una sorta di memoria della propria età, oltre a registrare il tempo trascorso all’interno dell’organoide. La lunga permanenza in coltura ha inoltre consentito di osservare cambiamenti che accompagnano il passare del tempo. La profilazione dell’intero genoma degli organoidi ha evidenziato caratteristiche molecolari riconducibili sia alle fasi avanzate dello sviluppo prenatale sia a quelle successive alla nascita.

Il risultato apre così la strada a un utilizzo degli organoidi cerebrali per studiare non soltanto come si formano le cellule del cervello, ma anche come cambiano e maturano nel periodo postnatale. Il traguardo dei cinque anni rappresenta, in questo senso, un passo importante verso modelli di laboratorio capaci di riprodurre una porzione sempre più ampia della lunga traiettoria di sviluppo del cervello umano.