Mini-cervelli in provetta per capire perché il nostro è il più evoluto di tutti

Un innovativo modello sperimentale, gli organoidi cerebrali ovvero mini-cervelli in provetta costituiti da colture cerebrali tridimensionali, hanno permesso di scoprire perché il nostro cervello è il più evoluto fra gli animali. Se questo accade si deve, secondo i ricercatori di Ieo e dell’Università di Milano, al ruolo di una proteina, l’enzima GSK3, che assicura lo sviluppo dei neuroni che compongono la corteccia cerebrale, sede di funzioni cognitive complesse quali il pensiero cosciente.

Lo studio del team di scienziati, guidati da Giuseppe Testa, è stato pubblicato su Stem Cell Reports. “GSK3 è un enzima che, grazie alla sua capacità di ‘accendere’ o ‘spegnere’ svariate proteine bersaglio – spiega Testa – svolge un ruolo fondamentale in molti processi biologici fra cui quelli che causano i tumori”. Nell’approfondire questi studi i ricercatori milanesi hanno scoperto le funzioni più esclusive di GSK3. Sono infatti andati a indagare un altro processo in cui GSK gioca un ruolo chiave: lo sviluppo dei neuroni che compongono la corteccia cerebrale umana che, a causa della notevole espansione delle sue dimensioni, più contraddistingue come unico il cervello dell’uomo se paragonato a quello degli altri animali. “Qui, abbiamo scoperto che GSK3 è al crocevia dei meccanismi di proliferazione cellulare – continua Testa – che permettono di espandere il numero di cellule progenitrici (le staminali), e di quelli che determinano la loro trasformazione in neuroni maturi”.

In particolare i ricercatori hanno utilizzato un innovativo modello sperimentale: gli organoidi cerebrali, o mini-cervelli in provetta, costituiti da colture cerebrali tridimensionali. Qui, partendo da cellule staminali pluripotenti umane hanno innescato il loro differenziamento ottenendo strutture cerebrali che si sviluppano “simulando accuratamente – spiega Alejandro López-Tobón, co-autore dello studio – l’organizzazione di molti tipi di cellule che compongono la corteccia cerebrale fetale umana”. Durante il processo di sviluppo i ricercatori hanno esposto gli organoidi a un trattamento di inibizione dell’enzima GSK3 e hanno scoperto che ha un ruolo enorme nell’espansione della corteccia cerebrale, perché quando viene inibito si impedisce la formazione delle caratteristiche alla base dello sviluppo dei neuroni nella migrazione verso la loro destinazione finale nella corteccia.

Lo studio su Stem Cell Reports