Ricerche

Neuroni di tipo PSEN1 E280A colinergici generati dal laboratorio di Marlene Jimenez e Carlos Velez.

Un team di scienziati colombiani formato da moglie e marito hanno osservato molecole precursori del morbo di Alzheimer (MA) nelle cellule prelevate da neonati, un vantaggio per la ricerca sulle prime fasi di una malattia che inizia a mostrare i sintomi solo dopo i quarant'anni.

Questa scoperta del laboratorio di Marlene Jimenez e Carlos Velez dell'Università di Antioquia a Medellin (Colombia), è avvenuta attraverso una tecnica sviluppata dalla coppia per trasformare in pochi giorni le cellule staminali del tessuto del cordone ombelicale in neuroni colinergici, un tipo di cellule del cervello.

I cordoni sono stati donati da madri provenienti da famiglie con una mutazione genetica che causa il MA ad esordio precoce, di solito prima dei 50 anni.

Nel loro nuovo studio pubblicato sulla rivista scientifica PLoS ONE, i Velez-Jimenez riferiscono che tra i neonati che hanno ereditato la mutazione, una proteina chiave di MA è già attiva nelle cellule cerebrali coltivate dai loro cordoni, e inizia già a provocare danni.

La scoperta è l'incastro perfetto di decenni di esperienza nella biologia cellulare che hanno Jimenez e Velez con il loro accesso al tessuto di neo mamme che fanno parte della famosa coorte di famiglie con MA genetico ad esordio precoce di Medellin.

Uno dei limiti della ricerca sul MA è che le cellule cerebrali sono da sempre costose e richiedono tempo per essere coltivate per la ricerca. Con questa tecnica, che Jimenez e Velez hanno pubblicato nel 2017, i neuroni sono prodotti in pochi giorni dal tessuto del cordone ombelicale.

Trovare modi nuovi per modellare il MA in laboratorio, uno dei quali è delineato da questo lavoro, è un passo importante nella lotta contro tutta una serie di malattie degenerative del cervello. Jimenez e Velez sperano che il loro modello possa aiutare a individuare nuovi bersagli per il trattamento con farmaci.

Rispetto ad altri modelli che usano altri tipi di cellule umane e animali, “credo che questo sia uno che può davvero avere successo, in quanto è più vicino al vero tessuto cerebrale umano”, ha detto la Jimenez.

A Medellin e nelle città circostanti, migliaia di persone sono portatrici della mutazione Paisa, che causa il MA ad esordio precoce. Questa mutazione, non presente fuori della Colombia, è emersa nel 17° secolo durante il picco dell'afflusso coloniale dalla Spagna.

Grazie alle relazioni costruite nel corso di decenni tra la loro università e queste famiglie, i ricercatori sono riusciti ad ottenere il tessuto del cordone ombelicale da madri che sono potenziali vettori. “Quando nasce il bambino, l'equipe medica taglia circa 10 centimetri del cordone, che viene poi messo in un tubo”, ha detto Velez.

Questo campione viene quindi inviato al laboratorio Jimenez-Velez, dove le cellule staminali da un tessuto gelatinoso del cordone, chiamato 'gelatina Wharton', vengono poi blandite chimicamente per diventare neuroni. I ricercatori possono quindi esaminare come differiscono quelle cellule del cervello in coltura con e senza la mutazione.

La coppia ha trovato prove di proteina amiloide-beta attiva nei bambini con la mutazione, e anche prove di stress ossidativo, una forma di danno cellulare. Non hanno visto lo stesso in cellule coltivate dai bambini senza la mutazione.

Velez dice che la scoperta contribuisce a spiegare perché gli scienziati hanno visto cambiamenti cerebrali funzionali e strutturali tra i bambini e i giovani che sono portatori della stessa mutazione, anche se non hanno ancora sintomi della malattia: “Quel bambino svilupperà la malattia verso i 40 anni Siamo riusciti a ricreare tutte le più importanti manifestazioni neuropatologiche in sette giorni dal momento in cui abbiamo avuto i neuroni colinergici”.