Creare neuroni umani in laboratorio in meno di due settimane, anziché in quasi due mesi. È il risultato di una nuova tecnica sviluppata all’Università di Padova e all’Istituto Veneto di Medicina Molecolare, che potrebbe accelerare la ricerca su malattie come Alzheimer, Parkinson e Sla, aprendo anche la strada a terapie più personalizzate.
Lo studio, coordinato da Onelia Gagliano e Cecilia Laterza, è stato pubblicato sulla rivista scientifica Journal of Molecular Neuroscience. Al di là dei dettagli tecnici ultraspecializzati, il punto è semplice: oggi per ottenere neuroni a partire da cellule umane servono settimane, domani potrebbero bastare pochi giorni.
Come si creano neuroni in laboratorio
Studiare le malattie del cervello è complicato anche perché non si possono prelevare neuroni da un paziente vivo. Per questo i ricercatori usano un “trucco”: prendono cellule della pelle – i fibroblasti – e le trasformano in neuroni. Finora sono state percorse due strade principali. La prima è la conversione diretta, lenta e poco efficiente: spesso meno del 5% delle cellule diventa davvero neurone. La seconda passa dalle cellule staminali pluripotenti, ma richiede tempi lunghi, tra 6 e 8 settimane, e comporta anche qualche rischio legato alla presenza di cellule non completamente differenziate.
Il team dell’ateneo padovano ha trovato una terza via, più rapida ed efficiente: il cuore della scoperta è una fase intermedia, una sorta di “terra di mezzo” cellulare. In pratica, le cellule della pelle vengono sottoposte a una riprogrammazione parziale di soli 3 giorni: non diventano completamente staminali, ma perdono la loro identità originaria. È proprio in questo stato transitorio che risultano più “plastiche”, cioè più facilmente indirizzabili.
A questo punto basta attivare un solo gene chiave dello sviluppo neuronale per guidarle verso la trasformazione finale. Dopo altri 9 giorni di induzione, si ottengono cellule neuronali utili alla ricerca. Risultato: 12 giorni totali contro le 6-8 settimane tradizionali.
Perché cambia le regole del gioco
Questo nuovo metodo ha almeno tre vantaggi: maggiore efficienza, perché più cellule si trasformano davvero in neuroni; maggiore sicurezza, perché si evita il passaggio completo allo stato staminale; minori costi, perché con meno passaggi servono meno tempo e meno risorse. L’aspetto più rilevante della nuova tecnica, però è che consente di lavorare direttamente su cellule del paziente, quindi permette di studiare le malattie neurologiche su modelli umani reali, non solo su animali.
Le applicazioni sono potenzialmente ampie. I neuroni creati in laboratorio possono servire per: studiare i meccanismi di malattie neurodegenerative croniche come Alzheimer, Parkinson e Sla; testare farmaci in modo più preciso; valutare la risposta individuale alle terapie. In pratica, tutto questo significa avvicinarsi a una medicina davvero personalizzata, in cui i trattamenti vengono calibrati sulle caratteristiche biologiche del singolo paziente.
Ancorché promettente, la tecnica – sviluppata con una ricerca iniziata nel 2020, quando Gagliano e Laterza erano post-doc presso il laboratorio del professor Nicola Elvassore – non è ancora un punto di arrivo. I ricercatori stanno ora lavorando su tre fronti: verificare se i neuroni ottenuti sono pienamente funzionanti; capire meglio i meccanismi della “plasticità” cellulare; applicare il metodo a cellule di pazienti reali per testarne l’efficacia. Quindi, non siamo ancora di fronte a una cura, ma certamente ridurre drasticamente i tempi di produzione dei neuroni significa accelerare esperimenti, test e sviluppi terapeutici.