Ricerca: realizzati primi mini cervelli 3D per studio Sindrome dell’X fragile

Lavoro Istituto italiano di tecnologia-Università La Sapienza pubblicato su Cell Death and Disease

Riprodotti per la prima volta in laboratorio organoidi cerebrali (3D) come modello di studio della Sindrome dell’X Fragile, una malattia ereditaria legata a mutazioni nel gene Fmrp localizzato sul cromosoma X, causa di disabilità cognitiva, problemi di apprendimento e relazionali.


Lo studio, pubblicato sulla rivista ‘Cell Death and Disease’, è il risultato di una collaborazione tutta italiana fra Istituto italiano di tecnologia (Iit) e Università La Sapienza di Roma. Gli organoidi 3D sono strutture cellulari tridimensionali artificiali, generate a partire da cellule staminali umane, che riproducono le caratteristiche dei veri organi. Si tratta di modelli in vitro che mostrano condizioni molto simili a quelle umane sia dal punto di vista fisiologico che patologico e che mimano in vitro l’interazione tra cellule. Negli ultimi anni la messa a punto di organoidi cerebrali umani derivati da cellule staminali pluripotenti indotte (cellule iPs, Premio Nobel per la medicina 2012) ha permesso di ridurre i test condotti su modelli animali e ha aperto nuovi orizzonti per lo studio delle malattie del neuro-sviluppo come autismo e schizofrenia o della nota infezione da Zika virus. Le cellule iPs sono staminali che si possono ottenere ‘riprogrammando’ cellule non staminali, per esempio del sangue o della pelle, prelevate da qualunque individuo adulto.


Individuato lo squilibrio di bilancio eccitazione-inibizione

In questo studio le colture cellulari classiche (2D) e gli organoidi cerebrali (3D) sviluppati a partire da cellule iPs, riproducono in vitro alcune caratteristiche tipiche della sindrome dell’X Fragile, consentendo ai ricercatori di studiare il meccanismo molecolare della patologia e di dimostrare come la proteina Fmrp sia necessaria per supportare correttamente la proliferazione delle cellule neuronali e gliali e per impostare il corretto rapporto eccitazione-inibizione nello sviluppo del cervello umano.


Lo studio su modelli cellulari 3D, inoltre, ha permesso di scoprire uno squilibrio di dimensioni tra organoidi X Fragile e organoidi di controllo cioè sani, ma soprattutto uno squilibrio in termini di bilancio eccitazione – inibizione delle cellule di X Fragile a favore dell’ipereccitabilità che si potrebbe ipotizzare essere alla base delle crisi epilettiche, sintomi tipici dei pazienti X Fragile.


‘Organoidi creano presupposti per identificare farmaci migliori e terapie personalizzabili’


“Ad oggi questo lavoro è il primo a dimostrare la possibilità di studiare la Sindrome dell’X Fragile in organoidi cerebrali e suggerisce che questa piattaforma sperimentale possa essere applicata per modellizzare in vitro la Sindrome dell’X Fragile”, spiega Silvia Di Angelantonio, ricercatrice affiliata presso il centro Iit – Center for Life Nano & Neuro-Science e docente Sapienza. “L’uso di organoidi umani per lo studio di malattie come la Sindrome dell’X Fragile – aggiunge Alessandro Rosa, ricercatore affiliato presso il centro Iit – Center for Life Nano & Neuro-Science e docente Sapienza – presenta notevoli vantaggi per la comprensione dei meccanismi molecolari che ne sono alla base”.


“La disponibilità di organoidi derivati da cellule umane crea i presupposti per la identificazione di farmaci migliori e, in un futuro prossimo, di terapie sempre più personalizzate sulle necessità del malato”, conclude Angelo Reggiani, coordinatore del laboratorio D3Validation dell’Istituto italiano di tecnologia.


Fonte: Adnkronos Salute

IT-NON-04757-W-05/2023