Mini-cervello umano da cellule staminali

[Madeline A. Lancaster, Magdalena Renner, Carol-Anne Martin, Daniel Wenzel, Louise S. Bicknell, Matthew E. Hurles, Tessa Homfray, Josef M. Penninger, Andrew P. Jackson & Juergen A. Knoblich. Cerebral organoids model human brain development and microcephaly. Nature, doi: 10.1038/nature12517, 2013.]

Abstract:

La complessità del cervello umano ha reso difficile studiare molti disordini cerebrali in organismi modello, evidenziando la necessità di un modello in vitro di sviluppo del cervello umano. Qui abbiamo sviluppato un sistema di coltura organoide tridimensionale derivante da cellule staminali pluripotenti umane, denominato organoidi cerebrali, che sviluppano varie discrete, anche se interdipendenti, regioni del cervello. Queste includono una corteccia cerebrale contenente popolazioni progenitrici che organizzano e producono maturi sottotipi di neuroni corticali maturi. Inoltre, gli organoidi cerebrali si sono mostrati in grado di ricapitolare le caratteristiche dello sviluppo corticale umano, vale a dire l’organizzazione della zona progenitrice caratteristica con abbondanti cellule staminali gliali radiali esterne. Infine, usiamo l’interferenza RNA e le cellule staminali pluripotenti indotte paziente-specifiche per modellare la microcefalia, un disturbo che è stato difficile da ricapitolare nel topo. Dimostriamo la prematura differenziazione neuronale negli organoidi dei pazienti, un difetto che potrebbe contribuire a spiegare il fenotipo della malattia. Insieme, questi dati mostrano che gli organoidi tridimensionali possono ricapitolare lo sviluppo e la malattia anche in questo più complesso tessuto umano.

Da “Miniature ‘human brain’ grown in lab“:

“La tecnica potrebbe anche essere usata per sostituire i topi e i ratti nella ricerca di farmaci in maniera che i nuovi trattamenti possano essere testati sul tessuto reale del cervello”

Description of cerebral organoid culture system.

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