Ricerche

Organoidi cerebrali umani Fonte NIAID via Wikimedia Commons

Il morbo di Alzheimer (MA) è la malattia neurodegenerativa più comune negli anziani, colpendo fino a un ultra 65enne su 20. Oltre ai fattori ambientali e dello stile di vita, le mutazioni genetiche possono predisporre al MA un individuo, e alcune rare forme di MA 'familiare' ereditato (fMA) sono causate da mutazioni genetiche note, che provocano con elevata probabilità lo sviluppo del MA e in età relativamente giovane. Nella maggior parte dei casi, il MA viene diagnosticato in fasi avanzate, ma alterazioni patologiche nelle cellule cerebrali possono sorgere prima nella vita, in particolare nel fMA, che si manifesta precocemente.

Per studiare i cambiamenti del fMA nelle cellule cerebrali a inizio vita, ricercatori che includono Zhen-Ge Luo e i colleghi dell'Università ShanghaiTech, in Cina, hanno sfruttato degli organoidi cerebrali derivati da cellule staminali, per modellare in laboratorio aspetti di sviluppo e funzione iniziali del cervello umano. Il loro lavoro è stato pubblicato in Stem Cell Reports.

Gli organoidi derivati da pazienti con fMA riassumevano caratteristiche specifiche del MA come l'aumento della proteina amiloide, contenevano neuroni meno maturi e avevano tassi di mortalità cellulare più elevati rispetto agli organoidi sani. Gli organoidi fMA hanno anche subito cambiamenti specifici nell'espressione genica. Uno dei geni di rilievo è il TMSB4X che produce una proteina antinfiammatoria chiamata Timosina β4 (Tβ4). Da notare che, come negli organoidi cerebrali, l'espressione di TMSB4X è ridotta anche nei neuroni dei campioni cerebrali di MA post mortem.

Sulla base di questa scoperta, i ricercatori hanno trattato organoidi cerebrali fMA con Tβ4 per verificare se ciò può prevenire o invertire alcuni dei cambiamenti specifici del MA. È incoraggiante che il trattamento Tβ4 ha ridotto la proteina amiloide, ha aumentato il numero di neuroni sani negli organoidi e normalizzato i cambiamenti di espressione genica. Quando somministrato ai topi con la mutazione fMA, ha aumentato i livelli di Tβ4 nel cervello dei topi, i livelli di proteina amiloide si sono ridotti e le alterazioni dell'espressione genica si sono ripristinate. Ulteriore Tβ4 ha ridotto l'infiammazione e ha impedito la sovra attivazione dei neuroni, una caratteristica comune del MA.

Questo studio esemplifica come si possono usare gli organoidi cerebrali per identificare potenziali obiettivi di intervento specifici per il MA. Sono necessari ulteriori studi per confermare questi risultati e se la Tβ4 può essere sicura ed efficace nei pazienti, se ha effetti benefici nei pazienti già diagnosticati con MA e se può ritardare l'insorgenza della malattia nei portatori di mutazioni di fMA.