Logo salute24

L'embrione-architetto e il destino delle cellule dell'essere umano

Lo sviluppo dell'embrione ha meno segreti. Dei ricercatori della Rockefeller New York University (stati Uniti) hanno identificato il circuito molecolare che determina il destino di una cellula, ovvero se debba andare a formare un tessuto piuttosto che un altro. Cruciale è il ruolo delle cellule “organizzatrici”, che definiscono il modo in cui le cellule si differenzieranno. Il lavoro che illustra la scoperta dell'embrione-architetto è stato pubblicato su Nature. Secondo i suoi autori dallo studio potrebbero arrivare preziose informazioni per la ricerca scientifica sulla prevenzione dei difetti alla nascita.

L'origine del sistema nervoso

Le sperimentazioni del team di ricerca, guidato da Ali Brivanlou, hanno preso le mosse da evidenze già acquisite relative allo sviluppo di pesci e anfibi. Nei loro embrioni le cellule “organizzatrici” emettono dei segnali che raggiungono altre cellule e che permettono loro di crescere e svilupparsi in modo specifico. E quando una di queste cellule viene trapiantata da un embrione a un altro mantiene la sua funzione, stimolando il nuovo embrione a produrre un nuovo sistema nervoso centrale e una nuova colonna spinale, con midollo e cervello. Altri studi avevano rivelato che tre diversi percorsi orientano lo sviluppo embrionale negli animali come topi e rane.

I ricercatori si sono concentrati sull'embrione umano e hanno utilizzato embrioni artificiali, dotati di molte delle cellule presenti in quelli autentici. Gli stessi percorsi sono stati attivati anche in questi agglomerati di cellule: i segnali molecolari funzionavano anche negli embrioni artificiali dove si sono generate le cellule “organizzatrici”.

Un embrione umano trapiantato

Per validare quanto riscontrato, i ricercatori hanno poi trapiantato gli embrioni umani artificiali in embrioni di pollo dopo aver marcato le cellule umane per mantenerne traccia al microscopio. Anche in questi nuovi organismi le cellule umane hanno cominciato a fornire le basi per un secondo sistema nervoso e una seconda colonna spinale, a dimostrazione del fatto che fosse presente un “embrione-architetto”.

“Una volta trapiantate le cellule organizzatrici umane in un embrione di pollo – spiega Brivanlou – il linguaggio usato per istruire le cellule animali a dar vita al cervello e al sistema nervoso si è rivelato lo stesso di quello usato da pesci e anfibi”. I tessuti che si sono sviluppati avevano inoltre origine diversa. Se le cellule progenitrici di ossa e cartilagini, la base della colonna spinale, erano cellule umane, il tessuto nervoso aveva preso forma da cellule animali.

Come fanno sapere i ricercatori, lo strumento messo a punto rappresenta un potente nuovo modello per studiare lo sviluppo precoce negli uomini e capire perché, nel corso del processo di sviluppo, qualcosa si inceppa portando ad aborti spontanei o all'insorgenza di difetti congeniti. Inoltre capire in che modo le cellule staminali non differenziate diventano poi i mattoncini di specifici tipi di tessuto è essenziale per la medicina rigenerativa. Questa non fa altro che sfruttare le cellule staminali per guarire e ringiovanire i tessuti, fino a rimpiazzarli con nuovi tessuti.

di redazione
Pubblicato il 24/05/2018