Lo sviluppo degli ”occhi” sui tessuti cerebrali consentirà agli scienziati di studiare meglio lo sviluppo di determinate patologie oculari.
Un team di esperti ha osservato lo sviluppo di occhi allo stato embrionale su alcuni cervelli cresciuti in laboratorio da cellule staminali. Ad annunciarlo è un team di scienziati in una pubblicazione del 2021. In pratica sui minuscoli organoidi cerebrali di origine umana, cresciuti in laboratorio, sono state osservate due coppe ottiche a simmetria bilaterale, rispecchiando lo sviluppo delle strutture oculari negli embrioni umani. Questo incredibile risultato potrebbe aiutarci a comprendere meglio il processo di differenziazione e sviluppo degli occhi, nonché le malattie che possono colpirli. “Il nostro lavoro evidenzia la notevole capacità degli organoidi cerebrali di generare strutture sensoriali primitive che sono sensibili alla luce e che ospitano tipi di cellule simili a quelle che si trovano nel corpo“, ha affermato il neuroscienziato Jay Gopalakrishnan dell’ospedale universitario di Düsseldorf in Germania in una dichiarazione ufficiale. “Questi organoidi possono aiutare a studiare le interazioni occhio-cervello durante lo sviluppo dell’embrione, modellare i disturbi retinici congeniti e generare tipi di cellule retiniche specifici del paziente per test farmacologici personalizzati e terapie di trapianto“. Gli organoidi cerebrali non sono veri cervelli, ma piccole strutture tridimensionali cresciute da cellule staminali, ovvero cellule raccolte da esseri umani adulti e decodificate in cellule staminali. Queste cellule hanno il potenziale per crescere in molti diversi tipi di tessuto. In questo caso, queste cellule staminali sono ”costrette” a crescere in grumi di tessuto cerebrale. Tali “mini cervelli” vengono usati per scopi di ricerca in cui l’utilizzo di veri cervelli viventi sarebbe impossibile, o per lo meno, eticamente complicato, ad esempio testare le risposte ai farmaci o osservare lo sviluppo cellulare in determinate condizioni avverse. Questa volta, Gopalakrishnan e i suoi colleghi stavano cercando di osservare lo sviluppo degli occhi.
In ricerche precedenti, altri scienziati avevano utilizzato cellule staminali embrionali per coltivare coppe ottiche, le strutture che si sviluppano in quasi l’intero globo oculare durante lo sviluppo embrionale. Piuttosto che far crescere queste strutture direttamente, l’obbiettivo del team di Gopalakrishnan era di osservare se fosse possibile coltivarle come parte integrante degli organoidi cerebrali. Ciò aggiungerebbe il vantaggio di osservare come i due tipi di tessuto possono crescere insieme. “Lo sviluppo dell’occhio è un processo complesso e la sua comprensione potrebbe consentire di sostenere le basi molecolari delle prime malattie della retina“, hanno scritto i ricercatori nel loro studio. “Pertanto, è fondamentale studiare le vescicole ottiche che sono la fase primordiale dell’occhio la cui estremità prossimale è attaccata al cervello anteriore, essenziale per la corretta formazione dell’occhio“. Il lavoro precedente nello sviluppo di organoidi ha mostrato prove di cellule retiniche, ma queste non hanno sviluppato strutture ottiche, quindi il team ha cambiato i propri protocolli. Non hanno tentato di forzare lo sviluppo di cellule puramente neurali nelle prime fasi della differenziazione neurale e hanno aggiunto acetato di retinolo al terreno di coltura come aiuto per lo sviluppo degli occhi. I loro cervelli di bambini accuratamente curati formavano coppe ottiche già a 30 giorni dall’inizio dello sviluppo, con le strutture chiaramente visibili a 50 giorni. Ciò è coerente con i tempi dello sviluppo dell’occhio nell’embrione umano. L’esperimento dimostra che questi organoidi potrebbero essere utili per studiare le complessità di questo processo. “Riteniamo che questi siano organoi di nuova generazione – commentano gli esperti – aiuteranno nel modellare le retinopatie che emergono dai primi disturbi dello sviluppo neurologico“.
