Ricercatori della Johns Hopkins University hanno compiuto un passo avanti significativo nella comprensione del cervello umano con lo sviluppo di un innovativo organoide cerebrale multi-regione (MRBO). Questo modello avanzato, coltivato in laboratorio, integra tessuti neurali da diverse aree cerebrali e include vasi sanguigni rudimentali, offrendo una rappresentazione senza precedenti dello sviluppo cerebrale umano precoce. L'innovazione promette di rivoluzionare lo studio dei complessi disturbi neurologici.
Guidato da Annie Kathuria, professoressa associata presso il Dipartimento di Ingegneria Biomedica della Johns Hopkins, il team ha creato quella che lei descrive come "la prossima generazione di organoidi cerebrali". A differenza dei modelli precedenti focalizzati su singole regioni cerebrali, l'MRBO collega con successo tessuti provenienti da prosencefalo, mesencefalo e rombencefalo. Questo approccio integrato permette agli scienziati di osservare l'interazione tra le diverse parti del cervello, rispecchiando lo sviluppo umano. L'MRBO contiene circa l'80% dei tipi cellulari presenti in un cervello umano in via di sviluppo, inclusi circa 6-7 milioni di neuroni. La struttura è stata assemblata coltivando cellule neurali da regioni cerebrali separate e vasi sanguigni rudimentali in piastre di coltura distinte, per poi fonderle tramite proteine adesive. Questo processo consente la formazione di connessioni, portando all'osservazione di attività elettrica e risposte di rete coordinate, indicative di una funzione cerebrale. L'organoide mostra anche i primi segni di formazione della barriera emato-encefalica, fondamentale per comprendere la permeabilità dei farmaci.
Questo modello avanzato ha un immenso potenziale per svelare le origini di condizioni neurologiche e neuropsichiatriche come l'autismo, la schizofrenia e la malattia di Alzheimer. Offrendo una piattaforma più incentrata sull'uomo, supera i limiti dei modelli animali, spesso inadeguati nel replicare le complessità del cervello umano. Ciò consente l'osservazione in tempo reale della progressione della malattia e il test di potenziali trattamenti in un contesto biologico più pertinente. Le implicazioni per lo sviluppo dei farmaci sono particolarmente profonde, dato l'elevato tasso di fallimento dei farmaci neuropsichiatrici negli studi clinici (circa il 96%). L'MRBO offre un sistema più affidabile per i test preclinici, consentendo agli scienziati di valutare l'efficacia e l'impatto di nuove terapie sul tessuto cerebrale umano, accelerando lo sviluppo di trattamenti più sicuri ed efficaci e trasformando potenzialmente la cura dei pazienti.