Scienziati di Scripps Research hanno sviluppato organoidi cerebrali personalizzati, o “mini-cervelli”, da cellule staminali di pazienti con una forma rara di disturbo dello spettro autistico (ASD) e disabilità intellettiva. Questo lavoro, pubblicato su Molecular Psychiatry, ha fornito nuove intuizioni su come una specifica mutazione genetica contribuisca all’ASD e suggerito potenziali trattamenti.
Stuart A. Lipton, professore emerito e co-direttore del Neurodegeneration New Medicines Center, ha affermato che la mutazione genetica altera l’equilibrio delle cellule cerebrali durante lo sviluppo, ma esistono possibilità di affrontare questa disfunzione più avanti nella vita. L’ASD, una condizione neurologica e dello sviluppo, influisce su interazioni sociali e comportamenti; nonostante le conoscenze parziali sulle cause, varie mutazioni genetiche sono state associate al disturbo.
Tradizionalmente, le ricerche sull’ASD hanno utilizzato modelli animali o cellule cerebrali umane isolate, che non replicano la complessità cerebrale. Questo studio ha focalizzato l’attenzione sulla sindrome da aploinsufficienza MEF2C (MHS), causata da una variazione nel gene MEF2C. Partendo da cellule della pelle di pazienti MHS, i ricercatori hanno utilizzato tecniche moderne di biologia delle cellule staminali per produrre mini-cervelli in laboratorio. Questi organoidi hanno permesso di studiare l’attività elettrica e altre caratteristiche delle cellule cerebrali.
Nei cervelli sani, c’è un equilibrio tra neuroni eccitatori e inibitori. Negli organoidi MHS, invece, le cellule staminali si sviluppano più frequentemente in cellule gliali, creando uno squilibrio che porta a un’eccessiva segnalazione elettrica simile a quella osservata in molti cervelli di pazienti con ASD. L’analisi ha identificato circa 200 geni controllati dal gene MEF2C e ha messo in evidenza l’importanza dei microRNA, che influenzano lo sviluppo dei diversi tipi di cellule cerebrali.
Quando i ricercatori hanno aggiunto microRNA specifici agli organoidi, questi si sono sviluppati normalmente. Lipton ha sviluppato il farmaco NitroSynapsin, in grado di correggere parzialmente l’ipereccitabilità nei mini-cervelli. Ulteriori studi sono necessari per valutare se il farmaco migliori i sintomi dei pazienti con MHS e potrebbe essere utilizzato per altre forme di ASD. La ricerca prosegue verso l’obiettivo di testare il farmaco su modelli animali, con la speranza di somministrarlo a pazienti in futuro.
