Nota TN: questa ricerca è collegata all'iniziativa Brain Mapping di Obama che è stata annunciata nell'aprile 2013 con un kick-starter di $ 100 milioni per avviare il programma. Diverse agenzie federali si sono unite alla mischia: National Institutes of Health, Food and Drug Administration, DARPA, National Science Foundation e IARPA, the eIntelligence Advanced Research Projects Activity.
Minuscole palline rotolanti di cellule cerebrali che bussano in un laboratorio possono un giorno aiutarti a impedirti di perdere i tuoi marmi, tra le altre cose.
Le palline cellulari si comportano come mini-cervelli, imitando gli aspetti della cosa reale, tra cui la formazione di strutture simili a noggin e la pulsazione di segnali elettrici come una mente pensante, ricercatori segnalati Venerdì alla riunione annuale dell'American Association for the Advancement of Science a Washington. I mini-cervelli, che possono essere personalizzati in base alle cellule di cui sono costituiti, potrebbero presto aiutare gli scienziati a studiare un'ampia varietà di malattie e problemi di salute, dall'autismo e Parkinson alla sclerosi multipla e al morbo di Alzheimer, nonché all'ictus, al trauma cerebrale e infezioni, come il virus Zika.
"Esistono diversi luoghi in cui un mini cervello potrebbe essere utile", ha affermato Wayne Drevets di Janssen Pharmaceuticals Inc., che non era coinvolto nella ricerca. In alcuni casi, possono offrire un modello più economico, più etico e più realistico per la salute umana rispetto ai topi e ad altri animali, ha affermato lui e altri ricercatori alla conferenza.
I ricercatori che hanno sviluppato i wee noodles, guidati da Thomas Hartung, della Bloomberg School of Public Health della Johns Hopkins University, sperano di avere i mini-cervelli disponibili commercialmente quest'anno.
https://www.whitehouse.gov/share/brain-initiative
Ma Hartung ammette che "non siamo i primi o i più fantasiosi". Sono già stati realizzati altri cervelli in miniatura più complessi e a forma di cervello piuttosto che sferici. Tuttavia, questi cervelli minuscoli possono essere difficili da creare e con cui lavorare, afferma Hartung. Alcuni richiedono cellule staminali embrionali da produrre, difficili da ottenere ed eticamente torbide da utilizzare. E alcuni cervelli in miniatura impiegano mesi per crescere e sono relativamente grandi (~ 5 millimetri), il che significa che marciscono rapidamente dall'interno verso l'esterno perché mancano di vasi sanguigni e circolazione per alimentare le cellule incorporate in profondità nell'organo artificiale.
Hartung e colleghi hanno trovato una soluzione a tutti questi problemi. I ricercatori hanno iniziato con cellule cutanee adulte di facile raccolta e le hanno forzate chimicamente per tornare alle cellule staminali, eliminando la necessità di versioni embrionali. Da lì, i ricercatori hanno indotto le cellule a differenziarsi in una varietà di cellule cerebrali, tra cui diverse cellule nervose più cellule gliali, che supportano e proteggono le cellule nervose.
Per fare in modo che le cellule formino delle piccole sfere cerebrali, i ricercatori hanno messo le cellule in un incubatore vibrante in cui le cellule rotolano letteralmente in piccole sfere attorno a micrometri 350 di diametro, circa tre volte lo spessore di una banconota da un dollaro. Le dimensioni ridotte consentono ai cervelli di superare il problema delle interiora in decomposizione, ma mantengono comunque un assetto simile al cervello con diversi tipi di neuroni che collegano e trasmettono segnali. L'intero processo dura solo otto settimane e può produrre migliaia di mini-cervelli contemporaneamente.
A un esame più attento, i ricercatori hanno scoperto che molte delle cellule nervose nei mini-cervelli hanno sviluppato strati isolanti elettrici - guaine mieliniche - che sono realizzati da cellule gliali e fondamentali per il corretto funzionamento delle cellule nervose. La demielinizzazione è una caratteristica chiave di molte malattie neurodegenerative, come la sclerosi multipla (SM). "Questo promette di essere un modello fantastico per studiare la SM", ha detto Hartung.
E i mini-cervelli generavano spontaneamente attività elettrica, producendo onde cerebrali. "Stanno pensando", ha detto Hartung, sebbene senza alcun input di informazioni sensoriali, "non hanno nulla a cui pensare", ha aggiunto.
Ci sono innumerevoli possibilità di come questi cervelli potrebbero aiutare la ricerca, ha detto Hartung. In particolare, ha detto ad Ars che è molto entusiasta di usare i mini-cervelli per studiare l'autismo e ha già creato mini-cervelli da cellule di una persona con sindrome di Down. Spera anche che il cervello sarà utile per le aziende farmaceutiche che testano potenziali nuovi farmaci, offrendo un modello più realistico di come i farmaci agiscono nelle persone senza la necessità di usare animali. Dopotutto, ha detto Hartung, gli esseri umani non sono ratti di 150 libbre.
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