Sclerosi multipla, grazie ai “cervelli” in provetta si accelera lo sviluppo dei farmaci

Immaginate di avere a disposizione una sorta di “modellino” del cervello umano, attraverso il quale poter studiare da vicino alcuni meccanismi coinvolti nell’insorgenza di malattie come la sclerosi multipla. Un gruppo di scienziati e scienziate coordinato da Simona Lange, ricercatrice presso il Roche Innovation Center di Basilea (Svizzera), è riuscito a mettere a punto qualcosa di simile, realizzando degli organoidi del cervello umano con cui si possono mimare e analizzare nel dettaglio i meccanismi di produzione e rimozione del rivestimento mielinico che protegge i neuroni. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Science Translational Medicine.

Ricostruire un modello di cervello umano in provetta

La cosiddetta guaina mielinica garantisce il corretto funzionamento delle cellule nervose, e la sua degradazione è infatti coinvolta in diverse patologie, fra cui alcune malattie neurodegenerative o autoimmuni come l’Alzheimer e la sclerosi multipla. Nel corso della vita, questo strato protettivo va incontro a modifiche fisiologiche sia in termini di spessore che di composizione chimica. Quando però la guaina si degrada e non viene adeguatamente rigenerata, la trasmissione degli impulsi nervosi lungo gli assoni (ossia le “code” che collegano una cellula nervosa all’altra) diventa meno efficace e possono insorgere disturbi cognitivi o del movimento.

I meccanismi fisiologici che consentono la sua riparazione vengono tipicamente studiati su modelli animali come i topi, il cui sistema nervoso presenta però delle ovvie differenze rispetto a quello umano. Nel tentativo di superare questo e altri ostacoli, autori e autrici della nuova ricerca hanno quindi utilizzato oligodendrociti, neuroni e cellule della microglia (ottenuti a partire da cellule staminali pluripotenti) per mettere a punto degli organoidi del cervello umano. Gli oligodendrociti sono cellule del sistema nervoso centrale coinvolte nel processo di rimielinizzazione (ossia di rigenerazione della guaina mielinica) degli assoni. Le cellule della microglia sono invece cellule immunitarie che supportano a loro volta la capacità degli oligodendrociti di rigenerare la mielina.

Gli organoidi mimano efficacemente alcuni meccanismi chiave

Utilizzando gli organoidi così ottenuti, il gruppo di ricerca ha poi indotto la demielinizzazione dei neuroni esponendoli a specifiche tossine, e ha osservato innanzitutto che la rigenerazione della guaina si verificava solo in presenza delle cellule della microglia, confermandone il ruolo. Inoltre, il team ha testato la capacità di tre molecole di favorire il processo di rimielinizzazione. Due di queste sono in fase di studio pre-clinico, mentre una, la clemastina, è già stata sperimentata in trial clinici sugli esseri umani. Tutte e tre si sono mostrate efficaci nel favorire la riparazione dello strato protettivo, anche in questo caso, però, solo in presenza delle cellule della microglia. Gli organoidi messi a punto nel corso della ricerca, concludono gli autori, potrebbero quindi costituire dei modelli utili e adattabili per studiare in dettaglio i processi di distruzione e rigenerazione della guaina mielinica, e hanno “il potenziale per accelerare lo sviluppo di nuovi trattamenti contro le malattie legate alla demielinizzazione”.