Per la prima volta è stata ottenuta in laboratorio una copia in miniatura del cervelletto umano, l'organo del sistema nervoso nel quale si concentra la maggior parte dei neuroni e che controlla funzioni importanti, come quelle legate al movimento e quelle cognitive. La ricerca ha perciò a disposizione un nuovo organoide, ossia la replica in miniatura di un organo umano, per studiarne il funzionamento e per cercare terapie contro molte malattie neurologiche, dai disturbi dello spettro dall'autistico ad alcune forme di tumore. Pubblicato sulla rivista Cell Stem Cell, il risultato è stato ottenuto dal gruppo di ricerca della Keck School of Medicine dell'University of Southern California, specializzato in Medicina rigenerativa e diretto dall'italiana Giorgia Quadrato.
L'organoide del cervelletto è stato coltivato a partire da cellule staminali indotte, che si sono organizzate in modo autonomo in una struttura tridimensionale, generando tutti i tipi di cellule presenti nell'organo. Fra queste ci sono le cellule di Purkinje, che sono fra i neuroni più grandi e che svolgono un ruolo di primo piano nel controllo del movimento. E' la prima volta che queste cellule vengono riprodotte e, osservano i ricercatori, "le loro caratteristiche molecolari ed elettrofisiologiche sono analoghe a quelle dei neuroni umani". Avere a disposizione copie fedeli di queste cellule significa poter capire meglio alcuni disturbi neurologici legati alla degenerazione di queste cellule nervose, come quelli dello spettro autistico e l'atassia cerebellare. Altrettanto fedelmente sono stati riprodotti altri neuroni del cervelletto, la cui degenrazione è associaai a problemi motori e al tumore cerebrale metastatico più diffuso nei bambini, il medulloblastoma.
Grazie a questo modello quasi perfettamente identico al cervelletto umano sarà possibile studiare come non è stato finora possibile sia il processo di sviluppo, sia il funzionamento di questo organo. "La possibilità di riprodurre lo sviluppo e la maturazione dei principali tipi di cellule del cervelletto in un organoide fornisce un nuovo modo per studiare la biologia che governa sia lo sviluppo di quest'organo nell'uomo, sia le malattie e la ricerca di nuove terapie", osserva Quadrato.
E' un risultato notevole perchè "il cervelletto è uno degli elementi in assoluto più complessi e racchiude circa l'80% di tutti i neuroni", osserva Chiara Magliaro, esperta di organoidi del Centro di Ricerca E. Piaggio dell'Università di Pisa. Basti pensare chequesto organo controlla il movimento e svolge un ruolo importante anche nelle funzioni cognitive, come il linguaggio, l'elaborazione spaziale, la memoria di lavoro, le funzioni esecutive e l'elaborazione emotiva. "Un altro elemento rilevante - osserva Magliaro - è che in questo lavoro i ricercatori hanno modellizzato anche il rapporto con l'esterno. Il cervelletto, infatti, non è separato dal corpo: senza un corpo sarebbe sterile". Gli autori della ricerca hanno quindi "gettato le basi per mettere in connessione l'organoide con altre strutture limitrofe, per studiarne le interazioni con l'esterno".
Dal primo cervelletto in miniatura future terapie
L'organoide aiterà a capire molti disturbi motori e alcuni tumori