sintesi a cura di Alessandro Bruni dell’articolo pubblicato da Agi.it il 14 settembre 2023.
Regolazione genica dei disturbi dello spettro autistico
Una nuova tecnologia, che combina gli organoidi cerebrali e la genetica interlacciata ha permesso l'identificazione dei tipi di cellule vulnerabili e delle reti di regolazione genica che determinano i disturbi dello spettro autistico (ASD).
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- Organoidi. Strutture cellulari provenienti da cellule staminali autoaggregantesi coltivate sospese in mezzo liquido specifico contenente proteine. Gli organoidi cerebrali sono strutture biologiche che possono permettere di capire in vitro quali possono essere i metaboliti e i farmaci coinvolti nell’autismo.
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Questo innovativo metodo offre una visione senza precedenti di uno dei disturbi più complessi che sfidano il cervello umano, con implicazioni che portano alla ricerca clinica sull'autismo una speranza tanto necessaria. I risultati sono stati pubblicati su Nature. Rispetto ad altre specie animali, il cervello umano ha una sua mente.
Per svilupparsi, il cervello umano si affida a processi unici che costruiscono una corteccia stratificata e interconnessa. Questi processi unici rendono anche più probabili i disturbi dello sviluppo neurologico nell'uomo, ma al contempo non sono facilmente studiabili in animali da laboratorio che hanno una corteccia in genere meno sviluppata e di capacità funzionale differente.
Studi clinici hanno dimostrato una relazione causale tra molteplici mutazioni genetiche e l'autismo, ma ancora non si comprende come queste mutazioni portino a difetti nello sviluppo del cervello proprio a causa dell'unicità dello sviluppo del cervello umano. Lo studio in vitro per mezzo di organoidi cerebrali può permettere di esaminare un insieme completo di geni regolatori trascrizionali chiave legati all'autismo e i ricercatori possono così tracciare l'effetto di ciascuna mutazione a livello di singola cellula e mapparne la traiettoria di sviluppo.
Con questa metodica, denominata convenzionalmente con "Choose”, si può vedere la conseguenza di ogni mutazione in un solo esperimento, accorciando così drasticamente il tempo di analisi rispetto ai metodi tradizionali. I risultati della ricerca permettono di prevedere la messa a punto di un metodo di screening che accorcia notevolmente i tempi di analisi e fornisce preziose conoscenze sui meccanismi presenti nelle persone con spettro autistico.
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sintesi a cura di Alessandro Bruni dell’articolo pubblicato da AGI.it pubblicato il 12 agosto 2023.
Utilizzo di organoidi cerebrali nello studio di autismo associato a macrocefalia
Due distinte anomalie del neurosviluppo, che insorgono poche settimane dopo l’inizio della formazione cerebrale, sono state associate alla comparsa del disturbo dello spettro autistico. Lo rivela lo studio guidato dell’ Università di Yale, pubblicato sulla rivista Nature Neuroscience.
Utilizzando cellule staminali, raccolte da ragazzi con diagnosi di autismo, tra cui molti con macrocefalia, i ricercatori hanno creato organoidi cerebrali che imitano la crescita neuronale nel feto, e hanno poi confrontato lo sviluppo cerebrale di questi bambini affetti da autismo con quello dei loro padri.
I ricercatori hanno scoperto che i bambini con autismo e macrocefalia mostravano una crescita eccessiva di neuroni eccitatori rispetto ai loro padri. I risultati potrebbero sia ad aiutare i medici a diagnosticare precocemente con maggiore precisione l’autismo, sia a trarre beneficio dall’uso di farmaci noti per migliorare i sintomi di disturbi caratterizzati da un’eccessiva attività eccitatoria dei neuroni, come l’epilessia. Inoltre, la creazione di biobanche di cellule staminali derivate da questi pazienti potrebbe essere utile nello studio dell’evoluzione della medicina personalizzata.
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sintesi a cura di Alessandro Bruni dell’articolo pubblicato da Insalutenews.it il 4 dicembre 2023.
Autismo, scoperta la chiave che rivoluziona il trattamento dei sintomi principali
Grazie a uno studio realizzato su organoidi cerebrali e ora in fase pre-clinica, un team interdisciplinare di scienziati dell’Università Statale di Milano, di IEO – Istituto Europeo di Oncologia e di Human Technopole ha scoperto che l’inibizione farmacologica di uno specifico gene (GTF2I) fa regredire i sintomi principali dell’autismo in modelli pre-clinici della sindrome 7Dup, una rara condizione genetica del neurosviluppo che fa parte dei disordini dello spettro autistico.
Nonostante l’elevato impatto sociale, medico ed economico, non esistono terapie farmacologiche per i sintomi principali dello spettro autistico (restrizione sociale, deficit nel linguaggio e stereotipie), soprattutto a causa della limitata comprensione dei meccanismi molecolari, a loro volta legati alla mancanza di modelli sperimentali che ricapitolino le alterazioni del neurosviluppo umano in maniera il più possibile autentica e dunque fisiopatologicamente rilevante.
Lo studio, pubblicato su Science Advances, ha utilizzato cellule pluripotenti (iPSC) riprogrammate da pazienti affetti da due diversi disturbi del neurosviluppo causati dall’alterazione di una porzione del cromosoma 7 (ubicato nella regione 7q11.23), ovvero la sindrome di Williams-Beuren (WBS) e la sindrome 7Dup, per generare organoidi cerebrali, complessi modelli cellulari in vitro che riproducono aspetti salienti dello sviluppo del cervello umano a un livello di precisione molecolare non raggiungibile con altre tecniche.
I ricercatori hanno così scoperto che un gene della regione 7q11.23, chiamato GTF2I, era il principale responsabile delle alterazioni di sviluppo neuronale osservate. I risultati sono stati quindi portati alla fase pre-clinica su modelli murini, dove hanno confermato che l’aumentato dosaggio di GTF2I altera il comportamento in senso autistico, mentre la somministrazione orale di un farmaco che inibisce l’attività di GTF2I è in grado di far regredire tali sintomi.
Trattandosi, per lo spettro autistico, di manifestazioni comportamentali che possono esser causate da alterazioni in varie centinaia di geni, la sfida sarà capire se questa opportunità che si inizia ad aprire per la forma 7Dup possa essere auspicabilmente percorribile anche in un sottogruppo più ampio di condizioni autistiche.
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