Creato in provetta il primo mini-cervello artificiale

cervello artificiale

Con il giusto mix di sostanze nutritive e di cellule staminali umane derivate dalla pelle è possibile assemblare spontaneamente un cervello perfettamente funzionante. I ricercatori forniscono la prima descrizione e l'applicazione di questi "mini-cervelli" ricavate dal lavoro pubblicato sulla rivista Nature.

È uno studio che intende creare un cervello artificiale", spiega Clive Svendsen, neurobiologo presso l'Università della California di Los Angeles. “È fenomenale". Un cervello artificiale completamente prodotto in laboratorio potrebbe richiedere ancora molti anni affinché diventi realtà, ma i gruppi neurali sviluppati in questo lavoro potrebbero rivelarsi utili per la ricerca di malattie neurologiche umane.

I ricercatori hanno già utilizzato le cellule staminali umane per sviluppare delle strutture che somigliano all'occhio e per produrre strati di tessuto simile alla corteccia cerebrale. L'ultimo avanzamento effettuato nel campo della ricerca è quello in cui gli scienziati hanno sviluppato gruppi di tessuto neurale, del tutto simili a dei ciuffi, grandi e più complessi. Questi dapprima sono stati generati dalle cellule staminali su un gel sintetico e somigliavano a tessuti connettivi naturali che si trovano nel cervello e in altre parti del corpo. Solo successivamente, questi ciuffi sono stati infusi nel tessuto con sostanze nutritive e ossigeno. "La grande sorpresa è stata che ha funzionato", dichiara il coautore dello studio Juergen Knoblich, biologo dello sviluppo presso l'Istituto di Biotecnologia Molecolare di Vienna. I fasci sono cresciuti fino ad assomigliare al cervello dei feti nella nona settimana di gestazione.

Al microscopio, i ricercatori hanno osservato che alcune regioni cerebrali sembravano interagire tra loro. Tuttavia, la disposizione generale dei diversi settori del proto-cervello variava in modo casuale tra i campioni di tessuto. "L'intera struttura non è come quella di un cervello", spiega Knoblich, aggiungendo che la normale maturazione del cervello in un embrione intatto è probabilmente guidato da segnali di crescita provenienti da altre parti del corpo. Le sfere di tessuto mancavano anche di vasi sanguigni e ciò potrebbe essere uno dei motivi per cui la loro dimensione è limitata a 3-4 millimetri di diametro, anche dopo una crescita di 10 mesi o più.

Nonostante questi limiti, gli autori hanno usato il sistema per modellare gli aspetti chiave della microcefalia, una condizione che porta ad una crescita del cervello estremamente stentata e al deterioramento cognitivo. La microcefalia ed altri disturbi dello sviluppo neurologico possono essere difficili da replicare nei roditori a causa delle differenze di specie nello sviluppo del cervello.

I ricercatori hanno scoperto che blocchi di tessuto coltivato da cellule staminali derivate dalla pelle di un singolo umano con microcefalia non si sviluppavano come quelli derivati da cellule staminali di una persona sana. Dunque, hanno tracciato questo effetto ricorrendo alla differenziazione prematura delle cellule staminali neurali all'interno dei pezzi di tessuto microcefali, impoverendo la popolazione di cellule progenitrici che alimentano il normale sviluppo del cervello. I risultati confermano in gran parte le teorie prevalenti riguardo la microcefalia. E aggiunge Arnold Kriegstein, neurobiologo dello sviluppo presso l'Università della California di San Francisco, che lo studio dimostra anche il potenziale per l'utilizzo di tessuti umani derivati dalle cellule staminali per modellare altri disturbi, se la crescita di tali cellule può essere controllata in modo più affidabile. "L'approccio è veramente nelle sue fasi iniziali", conclude Kriegstein.

Federica Vitale

Seguici su Facebook, Twitter e Google+

Leggi anche:

- Cervello: impossibile riprodurlo artificialmente. Ecco perché

- Il cervello umano può essere hackerato

- Stampante 3D: le cellule staminali umane si produrranno così

Pin It

Cerca