Ricetta per un “piccolo cervello”

• Che cosa vedi?
  Un minuscolo frammento di tessuto simile a quello cerebrale, coltivato in laboratorio a partire da cellule staminali umane. Pur avendo all’incirca le dimensioni della capocchia di uno spillo, contiene molti degli stessi tipi di cellule nervose presenti nel mesencefalo umano.
• Blu: nuclei, che contengono l’informazione genetica delle cellule
  Verde: RIT2, una proteina presente nelle cellule nervose
  Rosso: cellule che producono dopamina, un messaggero chimico usato dal cervello per controllare il movimento
  Ciano: cellule nervose e i loro lunghi prolungamenti

• Dove si trova?
  Da nessuna parte, almeno non in natura. Si tratta di un organoide coltivato in laboratorio, un modello in miniatura del mesencefalo, una parte del cervello umano coltivato in laboratorio per studiare come si sviluppa il cervello e che cosa accade quando ha inizio una malattia.

• Quanto è grande?
  Fino a 1 millimetro di diametro.

• Che cosa ci insegna questa immagine?  
  Per capire come si sviluppano malattie come il Parkinson, dobbiamo comprendere quali sono i fattori biologici che ne favoriscono l’insorgenza e quali, invece, possono avere un effetto protettivo. Gli organoidi sono modelli tridimensionali di tessuto cerebrale umano che permettono ai ricercatori di studiare questi meccanismi in condizioni controllate. In questa immagine, ad esempio, viene analizzato il ruolo della proteina RIT2, la cui attività è influenzata dal patrimonio genetico delle cellule. Utilizzando gli organoidi, i ricercatori possono osservare come variazioni genetiche e molecolari contribuiscano allo sviluppo della malattia o, al contrario, aiutino a proteggere il cervello.

• Qual è il suo superpotere?
  Questo minuscolo organoide ricrea alcuni dei circuiti cerebrali che permettono di muoverci, imparare, provare motivazione e percepire una ricompensa. Poiché nella malattia di Parkinson vengono danneggiate proprio le cellule nervose che producono dopamina, organoidi come questo permettono di studiare la malattia in laboratorio in modi che non sarebbero possibili nel cervello umano.

• Come è stata ottenuta questa immagine?
  Il tessuto è stato reso trasparente e diversi tipi cellulari sono stati evidenziati con marcatori fluorescenti. Un potente microscopio ha poi acquisito centinaia di immagini a profondità diverse, successivamente combinate in questa visualizzazione tridimensionale.

• Immagine: Eurac Research / Mattia Volta, neuroscienziato; Francesca Pischedda; Asiye Malkoç.

• Che cosa cercano di capire ricercatrici e ricercatori?
  Utilizzano organoidi come questo per capire come ha inizio la malattia di Parkinson. Studiando cellule con alterazioni genetiche associate alla malattia, sperano di riconoscerne i primi segnali e sviluppare trattamenti migliori.

La storia dietro l’immagine

Questo minuscolo organoide non è un cervello. Non può pensare né provare sensazioni. Ricreando alcune delle cellule nervose più vulnerabili del cervello, offre però una possibilità straordinaria: osservare in laboratorio lo sviluppo della malattia di Parkinson e cercare modi per fermarla prima che provochi danni irreversibili.

Approfondimento

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