Tessuto cerebrale umano nel cervello dei topi, lo studio di Stanford

17/09/2026 SALUTE Condividi Preferisci Informazione.News su Google

Redazione Salute   -   Un gruppo di ricercatori della Stanford University, guidato dal neuroscienziato Sergiu Pașca, ha fatto crescere tessuto corticale umano all'interno del cranio di topi geneticamente modificati per non sviluppare gran parte della neocorteccia e dell'ippocampo. Il risultato, pubblicato il 16 settembre sulla rivista Nature, descrive l'integrazione più estesa mai ottenuta tra cellule cerebrali umane e il sistema nervoso di un animale da laboratorio.

Un modello per superare i limiti delle colture in vitro

Gli organoidi cerebrali, strutture tridimensionali in miniatura ottenute da cellule staminali pluripotenti indotte, riproducono alcune caratteristiche della corteccia cerebrale umana ma mancano di vascolarizzazione, di input sensoriali e di un ambiente fisiologico completo. Negli esperimenti condotti dal team di Stanford nel 2022, il trapianto di organoidi corticali umani nel cervello di ratti appena nati aveva permesso ai neuroni di maturare e connettersi, ma la competizione con le cellule dei roditori per lo spazio e per le connessioni limitava la crescita del tessuto umano.

Per superare questo ostacolo, i ricercatori hanno prodotto un ceppo murino in cui le cellule precursori della neocorteccia e di altre strutture cerebrali non si formano, lasciando una cavità disponibile. Il tasso di successo del trapianto è stato dell'86,2%, misurato su 29 topi con tre linee cellulari differenti. A tre mesi dall'impianto, il tessuto umano occupava in media il 91,9% del volume corticale complessivo degli animali esaminati.

Neuroni umani e connessioni con il sistema nervoso dell'ospite

L'analisi del tessuto trapiantato ha rivelato la presenza di diversi tipi cellulari della corteccia umana, inclusi neuroni glutamatergici degli strati profondi e superficiali, progenitori in proliferazione, cellule della linea oligodendrocitaria e astrocitaria. I ricercatori hanno identificato anche una popolazione variabile di neuroni GABAergici umani. Tra le cellule osservate figurano i neuroni di von Economo, grandi cellule fusiformi associate alla cognizione sociale e presenti in esseri umani, grandi scimmie, elefanti, delfini e balene.

Queste cellule, note per la loro vulnerabilità in alcune malattie neurodegenerative come la demenza frontotemporale, non erano mai state generate prima in esperimenti di trapianto su roditori. Le proiezioni assonali del tessuto umano si estendono in profondità nel midollo spinale dei roditori e raggiungono strutture sottocorticali come il collicolo superiore. Il tracciamento retrogrado ha mostrato che gli input verso l'innesto provengono principalmente dal paleocorteccia, dal talamo e dal pallido dell'ospite.

Comportamento e applicazioni nello studio delle malattie neurologiche

I topi privati geneticamente della corteccia e dell'ippocampo mostrano deficit motori fini e problemi di memoria di lavoro, ma appaiono complessivamente sani. Nel test del labirinto, gli animali che avevano ricevuto gli organoidi umani hanno ottenuto prestazioni migliori rispetto a quelli senza trapianto, suggerendo un coinvolgimento del tessuto umano in alcune funzioni cognitive. Il modello offre la possibilità di studiare condizioni come la paralisi cerebrale, l'autismo, l'epilessia e la schizofrenia in un contesto fisiologico più completo rispetto alle colture in vitro.

In un esperimento separato, i ricercatori hanno osservato che l'esposizione a condizioni di carenza di ossigeno produce differenze nella deambulazione degli animali, aprendo la strada a indagini sui danni cerebrali da ipossia.

Supervisione etica e limiti dell'esperimento

Lo studio ha ricevuto l'approvazione di comitati di bioetica indipendenti. Pașca ha dichiarato che il protocollo non ha l'obiettivo di potenziare le capacità cognitive dei roditori e che i test comportamentali non hanno evidenziato miglioramenti dell'intelligenza animale. Il neuroscienziato ha indicato come linea rossa l'applicazione di questa procedura a primati, ritenendo che allo stato attuale non sia giustificata.

I ricercatori sottolineano inoltre la necessità di definire linee guida adeguate per affrontare le implicazioni sociali, mediche ed etiche di modelli come quello sviluppato a Stanford.