Stampato in 3D il primo tessuto cerebrale umano funzionante

Stampato in 3D il primo tessuto cerebrale umano in grado di crescere e funzionare proprio come quello vero: potrà essere usato per studiare malattie neurologiche come il Parkinson e l'Alzheimer, oltre che accelerare la sperimentazione di farmaci. Il risultato è pubblicato su Cell Stem Cell dai ricercatori dell'Università del Wisconsin-Madison guidati dal neuroscienziato Su-Chun Zhang. "Questo potrebbe essere un modello estremamente potente per aiutarci a capire come cellule cerebrali e parti del cervello comunicano negli esseri umani", afferma Su-Chun Zhang.

“Potrebbe cambiare il modo in cui guardiamo alla biologia delle cellule staminali, alle neuroscienze e alla patogenesi di molti disturbi neurologici e psichiatrici”. Per stampare il tessuto cerebrale funzionante, i ricercatori sono partiti da cellule staminali pluripotenti indotte che hanno fatto differenziare in neuroni. Una volta pronte, le cellule neurali sono state usate per produrre un inchiostro vivente con una consistenza più molle del solito, che è stato deposto non in strati impilati verticalmente, come accade con la tradizionale tecnica di stampa 3D, bensì orizzontalmente.

Le cellule sono state quindi posizionate come tante matite messe l'una accanto all'altra sopra un tavolo. In questo modo è stato ottenuto un tessuto cerebrale che "ha ancora abbastanza struttura per rimanere unito, ma è sufficientemente morbido da consentire ai neuroni di crescere e iniziare a parlare tra loro", precisa Zhang. Le cellule riescono così a formare nuove connessioni all'interno di ogni strato stampato e anche tra strati differenti, generando circuiti paragonabili a quelli del cervello umano. I neuroni comunicano, inviano segnali, interagiscono tra loro attraverso neurotrasmettitori e formano vere e proprie reti con cellule di supporto aggiunte al tessuto.

"Abbiamo stampato la corteccia cerebrale e lo striato e quello che abbiamo trovato è stato decisamente sorprendente", prosegue Zhang. "Anche quando abbiamo stampato cellule appartenenti a diverse parti del cervello, erano ancora in grado di parlare tra loro in un modo molto speciale e specifico". La nuova tecnica di stampa permette inoltre di controllare con estrema precisione i tipi di cellule e la loro disposizione, cosa non possibile con gli organoidi cerebrali.