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Ricerche

Ottenute cellule cerebrali da cellule staminali in modo rapido ed efficiente

Ottenute cellule cerebrali da cellule staminali in modo rapido ed efficienteAstrocita ottenuto da cellule staminali embrionali (Foto: Isaac Canals)

Ricercatori della Lund University in Svezia hanno sviluppato un metodo più veloce per generare cellule cerebrali funzionali, chiamate astrociti, da cellule staminali embrionali. Gli astrociti hanno un ruolo significativo nelle malattie neurodegenerative. Il nuovo metodo riduce il tempo necessario per produrre le cellule da vari mesi a 2 settimane e lo studio è stato pubblicato su Nature Methods.


"Ciò significa che ora è più facile di prima studiare il ruolo degli astrociti in varie malattie", afferma Henrik Ahlenius, che ha guidato il gruppo di ricerca.


Anche se è nota da molto tempo la presenza nel nostro cervello delle cellule gliali a forma di stella, chiamate astrociti, solo di recente è stato scoperto quanto siano significative queste cellule cerebrali. Invece di avere solo una funzione di supporto, come si pensava in precedenza, le cellule hanno un ruolo importante nel cervello normale e in condizioni come la demenza e la SLA.


Una sfida che i ricercatori hanno dovuto affrontare è la difficoltà di ottenere astrociti umani da studiare. Ci sono dei modi per far crescere gli astrociti in laboratorio, ma richiedevano molto tempo e si sono rivelati difficili, costosi e complicati. Fino ad ora. "I metodi precedenti sono riusciti a produrre astrociti umani da cellule staminali embrionali, ma ci volevano mesi. Con il nostro metodo, occorrono da una a due settimane per produrre grandi quantità di astrociti umani completamente funzionali", afferma Henrik Ahlenius.


In poche parole, Henrik Ahlenius e il suo gruppo di ricerca dimostrano come sia possibile usare i virus per attivare i geni nelle cellule staminali embrionali, che durante lo sviluppo normale regolano il modo in cui si formano gli astrociti. In questo modo, i ricercatori sono riusciti a trasformare rapidamente le cellule staminali embrionali in astrociti.


"Molti ricercatori hanno usato in precedenza cellule staminali embrionali per generare astrociti, ma questi metodi hanno tentato di simulare il normale sviluppo della cellula staminale di un embrione quando sviluppa un astrocita in un individuo, un approccio dispendioso e complicato", afferma Henrik Ahlenius.


Gli astrociti prodotti dalle cellule staminali embrionali sono molto simili agli astrociti nel cervello dell'uomo adulto, in termini di aspetto, profilo genetico e funzione.


L'utilizzo delle cellule nello studio delle malattie del cervello è stato dimostrato dal team di ricerca attraverso il CRISPR-Cas9, chiamato anche 'editing genetico', per inserire una mutazione nelle cellule staminali embrionali che dà origine alla grave malattia di Alexander. Successivamente hanno usato il nuovo metodo per trasformare cellule staminali sane e mutate in astrociti.


Quando i ricercatori hanno confrontato gli astrociti, si è dimostrato che le cellule con la mutazione esibivano diversi difetti precedentemente noti per essere presenti tra coloro che soffrivano di malattia di Alexander. "Questo approccio che combina il CRISPR-Cas9 e il nostro metodo per far crescere rapidamente gli astrociti umani offre migliori possibilità di studiare il ruolo degli astrociti in varie malattie neurologiche", afferma Henrik Ahlenius.


L'obiettivo principale del team di ricerca è lo studio delle malattie neurodegenerative legate all'età come la demenza e l'Alzheimer, e il prossimo passo sarà utilizzare il metodo per esaminare il significato degli astrociti in queste malattie.

 

 

 


Fonte: Lund University (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Isaac Canals, Aurélie Ginisty, Ella Quist, Raissa Timmerman, Jonas Fritze, Giedre Miskinyte, Emanuela Monni, Marita G. Hansen, Isabel Hidalgo, David Bryder, Johan Bengzon, Henrik Ahlenius. Rapid and efficient induction of functional astrocytes from human pluripotent stem cells. Nature Methods, 2018; DOI: 10.1038/s41592-018-0103-2

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