Da una singola cellula della pelle si possono ottenere più di dieci neuroni che, una volta impiantati nel cervello, attecchiscono e formano connessioni funzionanti: lo dimostrano due studi condotti sui topi dai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology in collaborazione con la Boston University.
I risultati, pubblicati entrambi sulla rivista Cell Systems, suggeriscono una nuova strategia per semplificare e velocizzare lo sviluppo di terapie cellulari per i pazienti colpiti da lesioni del midollo spinale e sclerosi laterale amiotrofica.
Il segreto sta nel convertire le cellule della pelle direttamente in neuroni, senza passare per lo stadio intermedio di cellula staminale pluripotente indotta: questo velocizza il processo ed evita che alcune cellule rimangano bloccate nelle fasi intermedie della riprogrammazione.
La ricetta per questa conversione diretta prevede cinque ingredienti chiave: due geni (p53DD e HRAS) che inducono le cellule della pelle in uno stato altamente proliferativo, e tre fattori di trascrizione (NGN2, ISL1 e LHX3) che determinano la trasformazione in neuroni motori. In questo modo si ottiene un processo estremamente efficiente che in due settimane garantisce una resa superiore al 1000%.
I ricercatori del Mit hanno messo a punto anche una seconda ricetta con un mix differente di fattori di trascrizione per fare lo stesso tipo di conversione diretta nelle cellule umane: il processo di riprogrammazione ha richiesto in tutto cinque settimane (risultando leggermente più veloce della riprogrammazione che passa per lo stadio intermedio di staminale), ma ha ottenuto una resa più bassa che nel topo (10-30%).
In collaborazione con la Boston University, i ricercatori del Mit hanno poi verificato che i neuroni ottenuti dalle cellule della pelle possono essere innestati con successo nel cervello dei topi, in una regione (lo striato) coinvolta nel controllo dei movimenti. A due settimane dall'impianto, molti dei neuroni sono risultati ancora vitali e avevano formato connessioni con altre cellule cerebrali.
Il prossimo obiettivo dei ricercatori è verificare la possibilità di impiantare questi neuroni nel midollo spinale. Il team spera anche di poter aumentare l'efficienza di conversione nelle cellule umane, in modo da consentire la produzione di grandi quantità di neuroni utili per trattare lesioni del midollo spinale o malattie che influenzano il controllo motorio, come la Sla.
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