Svolta epocale: coltivazione riuscita di un cervello umano in miniatura.

não người - Ảnh 1. — Lo sviluppo di successo dei "mini-cervelli" rappresenta una svolta epocale nell'ingegneria biomedica e nelle neuroscienze moderne. - Foto: AI

In una pubblicazione sulla rivista Advanced Science , un team di ricerca della Johns Hopkins University (USA) ha riferito che questi gruppi di cellule neurali mostravano livelli di attività simili a quelli di un feto umano di 40 giorni. Ciò apre nuove prospettive per il trattamento di malattie neurologiche come il morbo di Parkinson e l'Alzheimer.

I "cervelli artificiali" si stanno avvicinando sempre di più alla realtà.

Questi aggregati cellulari, noti come organoidi cerebrali umani, vengono coltivati a partire da cellule staminali pluripotenti, che hanno la capacità di differenziarsi in varie regioni del cervello. Non sono coscienti, ma possono svolgere funzioni di base come la memoria e l'apprendimento.

Negli ultimi anni, grazie allo sviluppo della tecnologia 3D, questi organoidi non solo hanno dimostrato attività bioelettrica, ma sono anche in grado di controllare semplici robot o persino di "giocare" a videogiochi basilari come Pong, che un tempo era considerato una meraviglia nel campo della neurobiologia.

Tuttavia, ad oggi, la maggior parte degli organoidi creati simula solo una specifica regione cerebrale, come la corteccia cerebrale, il mesencefalo o il cervelletto, e non ha ancora replicato il modo in cui queste regioni cerebrali coordinano le loro funzioni nella realtà. Se la scienza vuole studiare i disturbi del neurosviluppo o la psichiatria, ha bisogno di modelli che rappresentino l'intero cervello umano in azione.

Secondo la ricercatrice Annie Kathuria, non possiamo chiedere a qualcuno di permetterci di osservare il suo cervello per studiare l'autismo. Tuttavia, i modelli di organoidi cerebrali completi potrebbero consentirci di monitorare direttamente il processo patologico, verificando così l'efficacia del trattamento e persino personalizzando i piani terapeutici.

Dopo anni di sperimentazione, il team di Kathuria è stato uno dei primi al mondo a sviluppare un organoide cerebrale multiregionale (MRBO). Inizialmente, hanno coltivato neuroni provenienti da diverse regioni del cervello umano, insieme a vasi sanguigni di base, in piastre di coltura separate. Queste regioni sono state poi collegate utilizzando una sorta di proteina "supercolla biologica", che ha permesso ai tessuti di connettersi e interagire tra loro.

Di conseguenza, le regioni cerebrali iniziano a generare un'attività elettrica sincronizzata, formando una rete unificata. In particolare, il team di ricerca ha anche osservato la comparsa iniziale della barriera emato-encefalica. Si tratta dello strato di cellule che circonda il cervello e che contribuisce a controllare quali sostanze possono entrarvi.

Nuove opportunità nel trattamento delle malattie neurologiche.

Sebbene molto più piccolo di un vero cervello umano, ogni MRBO contiene solo 6-7 milioni di neuroni rispetto alle decine di miliardi presenti in un adulto. Tuttavia, con circa l'80% delle cellule caratteristiche dello sviluppo fetale precoce, questi modelli offrono opportunità di analisi senza precedenti.

Secondo il team di ricerca della Johns Hopkins, i modelli murini di biosicurezza (MRBO) potrebbero essere utilizzati per testare i farmaci su modelli umani anziché su animali. Attualmente, l'85-90% dei farmaci fallisce nella fase 1 degli studi clinici, e questa percentuale raggiunge il 96% per i farmaci destinati al trattamento di malattie neurologiche, soprattutto perché gli studi preclinici si basano principalmente su topi o altri modelli animali.

Il passaggio ai test MRBO potrebbe contribuire ad accelerare i progressi e a migliorare i tassi di successo.

"Il morbo di Alzheimer, l'autismo e la schizofrenia colpiscono l'intero cervello, non solo un'area specifica. Se riusciamo a capire cosa accade nelle prime fasi dello sviluppo cerebrale, potremmo individuare nuovi bersagli terapeutici", ha affermato la ricercatrice Annie Kathuria.

Gli esperti considerano questa ricerca una svolta epocale nell'ingegneria biomedica e nelle neuroscienze moderne. Partendo da complessi modelli di organoidi, gli scienziati potranno passare a diagnosi e trattamenti personalizzati, in cui ogni paziente disporrà di un modello cerebrale unico, costruito appositamente per valutare con precisione gli effetti dei farmaci.

Inoltre, le potenzialità future includono interfacce cervello-computer e persino una nuova direzione per l'intelligenza artificiale basata su organoidi biologici.

Torniamo all'argomento

MINH HAI

Fonte: https://tuoitre.vn/dot-pha-nuoi-cay-thanh-cong-nao-nguoi-thu-nho-20250729171444933.htm