Minicervelli da cellule staminali riprogrammate per studiare le cause genetiche della microcefalia

La ricerca dell’Università di Pisa in collaborazione con la Yale School of Medicine e l’Università Statale di Milano pubblicata su eLife apre la strada alla comprensione delle malattie genetiche del nostro cervello.

Minicervelli riprodotti nei laboratori dell’Università di Pisa grazie a cellule staminali riprogrammate. E’ questo il set sperimentale del tutto innovativo che ha reso possibile lo studio di un particolare gene,  WDR62, le cui mutazioni rappresentano la seconda causa più comune della microcefalia, una grave patologia che emerge durante la  vita prenatale  e che comporta un mancato sviluppo del cervello umano.

La ricerca pubblicata sulla rivista eLife è stata condotta dal professore Marco Onorati e dalla dottoressa Claudia Dell’Amico del dipartimento di Biologia dell’Università di Pisa in collaborazione con la professoressa Angeliki Louvi della Yale School of Medicine.

Il team di ricerca del Professore Marco Onorati. Da sinistra: dott.ssa Claudia Dell’Amico, prof. Marco Onorati, dott.ssa Marilyn Marlene Angulo Salavarria.

La scoperta dei ricercatori è che la mutazione del gene WDR62 sarebbe responsabile del precoce differenziamento e della minore capacità delle cellule staminali di dividersi, spiegando il sintomo peculiare della microcefalia, ovvero il ridotto sviluppo del sistema nervoso.

“Abbiamo utilizzato un sistema innovativo di cellule staminali pluripotenti riprogrammate a partire dalle cellule della pelle – spiega il professore Marco Onorati, direttore del NeuroStemCell Lab dell’Ateneo pisano – Queste cellule riprogrammate possono essere differenziate verso tutti i tipi cellulari del nostro corpo, compresi i neuroni del nostro cervello e quindi essere usate per generare organoidi cerebrali umani. In questo modo, abbiamo realizzato un modello di studio che ci permette di ricapitolare in vitro eventi precoci dello sviluppo del nostro cervello, e delle sue disfunzioni, che altrimenti non sarebbero facilmente osservabili”.

“Mediante la tecnica CRISPR/Cas9, che permette di riparare in modo preciso la sequenza di un gene, mediante ‘forbici molecolari’, abbiamo corretto la mutazione in vitro”, aggiunge Claudia Dell’Amico, prima autrice dello studio – Questo ha permesso di applicare la terapia genica e “curare” gli organoidi aprendo la strada a sviluppi futuri della terapia genica”.

Allo studio hanno preso parte il gruppo di ricerca guidato dalla professoressa Elena Cattaneo dell’Università Statale di Milano, e la dottoressa Maria Teresa Dell’Anno della Fondazione Pisana per la Scienza.

In copertina, Organoide cerebrale (minicervello) generato a partire da cellule staminali riprogrammate – Foto del dott. Alessio Zanelli.

Link articolo scientifico: https://elifesciences.org/articles/81716