Miracolo in provetta ecco il primo cervello creato in laboratorio
by Sergio Segio | 29 Agosto 2013 6:18
È UN cervello, ma non sta in testa. La sua casa è il laboratorio. E a proteggerlo non c’è un cranio, bensì le pareti trasparenti di una provetta. Dopo cuori, fegati, cornee, reni, oggi la fabbrica degli organi ha creato addirittura un cervello umano. Il tessuto vivente più complesso dell’universo è stato costruito dagli scienziati usando come mattoni le meravigliose e controverse cellule staminali.
L’ESPERIMENTO dell’Istituto di Biotecnologia Molecolare di Vienna viene raccontato oggi da Nature.
Il cervello artificiale ha un diametro di 4 millimetri: simile al grado di sviluppo di un feto di nove settimane. Per crescere nella provetta ha impiegato due mesi. Al suo interno si vedono alcune strutture tipiche dell’organo naturale: corteccia cerebrale, meningi, plesso coroideo, un abbozzo di retina. Ma regioni come l’ippocampo — fondamentale per la memoria — non sono invece apparse in nessuno dei 35 cervelli creati a Vienna in una serie di esperimenti successivi. E il motivo non è chiaro. Le staminali erano state prelevate da embrioni umani e da cellule adulte fatte regredire al livello di embrionali. «Anche aspettando più di 2 mesi, però, non siamo mai riusciti a superare i 4 millimetri di dimensioni» spiega il coordinatore degli scienziati, Juergen Knoblich. «Non avendo vasi sanguigni, una struttura più grande non saprebbe come recapitare ossigeno e nutrimento alle regioni più interne». I neuroni cresciuti in provetta sono perfettamente normali, in grado di attivarsi e comunicare fra loro. Eppure non si può sostenere che il mini-cervello viennese sia in grado di pensare. «Affinché i neuroni formino dei circuiti — spiega Knoblich — e il cervello riesca a processare delle informazioni, è necessario che riceva input dall’esterno, cioè dagli organi sensoriali.
Dovremmo collegarlo a un occhio o a un orecchio artificiale. Ma siamo davvero lontani da questo livello di complessità. Si creerebbero serie questioni etiche. Né lo consideriamo fra i nostri obiettivi ». Difficilmente poi la tecnica potrà fornire pezzi di ricambio per le malattie del sistema nervoso. «Il
cervello — continua lo scienziato — è un organo altamente integrato. Ogni neurone stringe legami con altri neuroni. Ogni regione è collegata con le altre. È impensabile inserire dall’esterno una parte nuova, slegata dal resto dell’organo».
Ma allora qual è il senso dell’esperimento di Vienna? «Imparare come il cervello cresce e si struttura durante lo sviluppo embrionale. E capire quale meccanismo si inceppa in caso di malattie. L’uomo in questo è troppo più evoluto degli altri animali. Non potremmo mai condurre i nostri studi sui topi di laboratorio » spiega Knoblich. A conferma dei loro intenti, subito dopo aver creato dei mini-cervelli normali i ricercatori si sono cimentati con la microcefalia: una malformazione di origine genetica che dimezza le dimensioni del cervello.
Gli scienziati hanno preso cellule della pelle di un individuo colpito dalla malattia. Con la tecnica chiamata Ips (premiata con il Nobel l’anno scorso) hanno spostato indietro le lancette del tempo di queste cellule, riportandole dallo stadio adulto a quello staminale, ma mantenendo il difetto genetico all’origine della malformazione. Le staminali hanno poi iniziato a crescere in provetta, alimentate da un “brodo” di sostanze nutrienti. Questo terreno di coltura era mantenuto sempre in circolazione, come in una sorta di vasca a idromassaggio, affinché ogni angolo dell’organo ne fosse ben irrorato. Man mano che il cervello artificiale malato ha iniziato a strutturarsi in provetta, i ricercatori hanno osservato in diretta il meccanismo che ne frenava lo sviluppo. Nella normale crescita di un embrione, infatti, le staminali si moltiplicano fino a raggiungere la “massa critica” di un organo. Poi iniziano a maturare, e assumono le funzioni tipiche di quell’organo (nel cervello per esempio le staminali prima si dividono, poi diventano neuroni). Nella microcefalia la maturazione avviene troppo presto, prima che le staminali si siano moltiplicate abbastanza da raggiungere la “massa critica”. «Il prossimo passo — annuncia Knoblich — sarà studiare malattie più complesse, come autismo o schizofrenia». La fabbrica degli organi permetterà anche di testare nuovi farmaci in provetta, senza usare cavie. «E poi ci fermeremo» promette lo scienziato. «Non abbiamo intenzione di creare un cervello in grado di pensare o provare sensazioni».
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