Mini cervelli con caratteristiche simili a un occhio: una svolta nella ricerca sulle malattie della retina
Capire lo sviluppo dell’occhio
Capire come si sviluppano gli occhi è cruciale per i ricercatori che cercano di svelare i misteri delle malattie retiniche precoci. Uno studio recente ha compiuto passi avanti significativi in questo campo riuscendo a far crescere mini cervelli con formazioni simili a occhi chiamate coppe ottiche. Queste coppe ottiche sono precursori della retina e il loro sviluppo all’interno dei mini organoidi ricorda da vicino l’emergere delle strutture oculari negli embrioni umani.
Organoidi: replicare gli organi in laboratorio
Gli organoidi sono piccole colture tissutali tridimensionali che imitano la struttura e la funzione degli organi. I ricercatori creano minuscoli organoidi da cellule staminali, che hanno il potenziale di maturare in qualsiasi cellula del corpo. Studiare gli organoidi consente agli scienziati di osservare come si sviluppano gli organi e come rispondono a vari trattamenti.
Mini cervelli cresciuti da iPSC
In questo studio all’avanguardia, i ricercatori hanno impiegato cellule staminali pluripotenti indotte umane (iPSC) per far crescere mini cervelli. Le iPSC sono cellule staminali adulte derivate da embrioni umani. Tuttavia, a differenza delle tradizionali cellule staminali embrionali, le iPSC sono ottenute da cellule umane adulte, in genere da campioni di pelle o sangue. Queste cellule vengono quindi riprogrammate in uno stato simile a quello embrionale, consentendo loro di svilupparsi in qualsiasi cellula del corpo.
Sviluppo delle coppe ottiche
I precedenti sforzi di ricerca si sono concentrati sulla crescita di cellule retiniche pure o di coppe ottiche in isolamento. Tuttavia, questo studio mirava a creare un sistema integrato facendo crescere le coppe ottiche come parte di mini cervelli. I ricercatori hanno modificato una tecnica utilizzata per convertire le cellule staminali in tessuto neurale per raggiungere questo obiettivo.
Dopo che le cellule si sono sviluppate in mini cervelli, le coppe ottiche sono emerse entro 30 giorni e sono maturate completamente entro il 50° giorno. La tempistica di questo sviluppo si allinea con lo sviluppo degli occhi negli embrioni umani, suggerendo che questo processo potrebbe essere utilizzato per studiare lo sviluppo degli occhi nell’utero.
Strutture sensibili alla luce e complesse
Sorprendentemente, le coppe ottiche sui mini cervelli hanno mostrato sensibilità alla luce e hanno sviluppato vari tipi di cellule retiniche connesse al tessuto neuronale. Gli occhi sugli organoidi presentavano persino una lente e tessuto corneale.
Potenziali applicazioni
Lo sviluppo di mini cervelli con caratteristiche simili a occhi ha implicazioni di vasta portata per la ricerca e il trattamento delle malattie retiniche. Questi organoidi possono aiutare gli scienziati a:
- Studiare le interazioni cervello-occhio durante lo sviluppo embrionale
- Modellare i disturbi retinici congeniti
- Generare tipi di cellule retiniche specifiche del paziente per test personalizzati sui farmaci
- Sviluppare terapie di trapianto per le malattie della retina
Direzioni future
Gli scienziati stanno attualmente esplorando modi per estendere la durata della vita delle coppe ottiche per facilitare studi più approfonditi sui disturbi della retina. Questa ricerca promette di far avanzare la nostra comprensione dello sviluppo degli occhi e di aprire la strada a nuovi trattamenti per le malattie della retina.
