Sindrome di Rett, replicato il neurone
Pubblicato sul Corriere della Sera il 12/11/2010
Potrebbe essere usato per individuare composti chimici e studiare diagnosi e trattamenti personalizzati
MILANO – È stato replicato per la prima volta in laboratorio il neurone umano dell'autismo che potrebbe essere usato per individuare composti chimici e studiare diagnosi e trattamenti personalizzati per la malattia. Il risultato, annunciato sulla rivista Cell, ha dimostrato che «l'autismo è una malattia causata da un difetto di sviluppo delle cellule del cervello» come ha osservato Alysson Muotri, dell'Università della California, a San Diego, a capo dello studio. In particolare sono stati replicati i neuroni di persone ammalate di sindrome di Rett, malattia scelta perché fra i disordini dell'autismo è quella di cui si conoscono meglio i meccanismi genetici coinvolti.
Cellule della pelle – È noto infatti che il disturbo è causato da una mutazione del gene MeCP2 che codifica l'omonima proteina. La sindrome è il più invalidante fra i disturbi dello spettro autistico e provoca gravi ritardi nel linguaggio e motori. Per ottenere il neurone dei malati di sindrome di Rett i ricercatori hanno prima prelevato cellule della pelle (i fibroblasti) di pazienti con questa malattia. Le cellule sono state poi immerse in un cocktail di quattro geni che le ha riportate indietro nel tempo per ottenere le staminali pluripotenti indotte, uno stato infantile simile a quello embrionale. A questo punto le staminali sono state riprogrammate per ottenere i neuroni di questa forma di autismo. È stato così osservato che rispetto alle cellule normali del cervello, questi neuroni sono caratterizzati da alcuni difetti fra cui meno sinapsi, dimensioni più piccole e imperfezioni elettrofisiologiche. Sprimentando poi su topi fatti ammalare di sindrome di Rett l'ormone IGF1 è stato anche dimostrato che i difetti nelle sinapsi di questi neuroni potrebbero esser reversibili e che l'ormone potrebbe avere potenzialità per trattare anche nell'uomo la sindrome di Rett e altri disordini neurologici.
(Fonte: Ansa)
AUTISMO: Individuato il neurone:
potrebbe essere usato per diagnosticare e curare la malattia, possibili cure con le staminali.
pubblicata da Linea Diretta Sanitaria il 12/11/2010
È stato replicato per la prima volta in laboratorio il neurone umano dell’autismo che potrebbe essere usato per individuare composti chimici e studiare diagnosi e trattamenti personalizzati per la malattia. Il risultato, annunciato sulla rivista Cell ha dimostrato che «l’autismo è una malattia causata da un difetto di sviluppo delle cellule del cervello» come ha osservato Alysson Muotri, dell’università della California, a San Diego, a capo dello studio.
In particolare sono stati replicati i neuroni di persone ammalate di sindrome di Rett, malattia scelta perchè fra i disordini dell’autismo è quella di cui si conoscono meglio i meccanismi genetici coinvolti. È noto infatti che il disturbo è causato da una mutazione del gene MeCP2 che codifica l’omonima proteina.
La sindrome è il più invalidante fra i disordini dell’autismo e provoca gravi ritardi nel linguaggio e motori. Per ottenere il neurone dei malati di sindrome di Rett i ricercatori hanno prima prelevato cellule della pelle (i fibroblasti) di pazienti con questa malattia. Le cellule sono state poi immerse in un cocktail di 4 geni che le ha riportate indietro nel tempo per ottenere le staminali pluripotenti indotte, uno stato infantile simile a quello embrionale. A questo punto le staminali sono state riprogrammate per ottenere i neuroni di questa forma di autismo.
È stato così osservato che rispetto alle cellule normali del cervello, questi neuroni sono caratterizzati da alcuni difetti fra cui meno sinapsi, dimensioni più piccole e imperfezioni elettrofisiologiche. Sprimentando poi su topi fatti ammalare di sindrome di Rett l’ormone IGF1 è stato anche dimostrato che i difetti nelle sinapsi di questi neuroni potrebbero esser reversibili e che l’ormone potrebbe avere potenzialità per trattare anche nell’uomo la sindrome di Rett e altri disordini neurologici.
Cellule staminali, nuova scoperta apre la strada ad una possibile cura per l’autismo
Un’applicazione della tecnica delle cellule staminali adulte sta dietro alla sensazionale scoperta di alcuni ricercatori americani, che affermano di poter prevedere una cura per la Sindrome di Rett, una grave forma di autismo. “La sorpresa più grande per me è stata che avremmo potuto riportare il fenotipo autistico [nelle cellule umane] a qualcos di più simile alle cellule normali”, ha detto Alysson Muotri dell’Università di California San Diego.
I ricercatori sono arrivati all’importante risultato prima trasformando cellule adulte prelevate da pazienti con la sindrome di Rett in cellule staminali pluripotenti indotte (iPS). Le cellule iPS sembrano e si comportano molto similmente a cellule staminali embrionali.
Queste cellule staminali sono state in grado di formare neuroni funzionali nelle cellule in coltura. Tuttavia, i neuroni derivati da pazienti con sindrome di Rett avevano alcune anomalie rispetto a quelli ottenuti nello stesso modo da individui sani.
La prima cosa che i ricercatori hanno notato è che le cellule erano più piccole dei neuroni sani. Avevano anche un minor numero di sinapsi e mostravano altri segni di carenza nella comunicazione con gli altri neuroni.
Quando le cellule sono state trattate con farmaci che hanno mostrato risultati promettenti per la correzione dei sintomi autistici nei topi, queste anomalie sono state invertite. Infatti a seconda della dose, ha detto Muotri, sembrava che i difetti cellulari potessero effettivamente essere stati “ipercorretti”.
I risultati sono particolarmente importanti perché i sintomi della sindrome di Rett in genere non si riescono a diagnosticare fino a quando i bambini non abbiano da 6 a 18 mesi, suggerendo che il gene responsabile non è essenziale per il cablaggio precoce del sistema nervoso, ha spiegato Muotri . Il fatto che i nuovi neuroni derivati in laboratorio mostrano già i segni della malattia suggerisce che ci possano essere ancora aberrazioni sottostanti fin dalle primissime fasi di sviluppo, e questo potrebbe avere importanti implicazioni cliniche.
“I nostri dati forniscono la prova di una finestra inesplorata dello sviluppo, prima dell’insorgenza della malattia, nella sindrome di Rett, dove una possibile terapia potrebbe inserirsi con successo”, scrivono i ricercatori.
Muotri dice che c’è bisogno di studiare meglio il fenomeno, e con farmaci più specifici di quelli applicati nello studio. Ciò richiederà lo sviluppo di metodi per creare cellule iPS da cellule umane in grandi quantità.
Il suo team sta lavorando per derivare cellule iPS e neuroni da bambini con autismo sporadico, le cui cause sono completamente sconosciute. Egli sospetta che almeno alcune delle loro cellule dovrebbero mostrare qualcosa di simile a ciò che è stato osservato nel caso della sindrome di Rett.
Più in generale, Muotri spera che questo studio, come altri, faccia luce sulla biologia dell’autismo e di altre malattie neuropsichiatriche, e inoltre che ciò contribuisca a togliere un po’ la patina di malattia mentale e incurabile a questa sindrome. “C’è pura e semplice biologia dietro a queste malattie,” ha detto. “E possiamo vederlo in un vetrino di coltura [delle cellule neurali]“.
Commento all’articolo su Cell
di Alessandra Renieri
E’ stato pubblicato la settimana scorsa sulla prestigiosa rivista “Cell” uno studio che riporta il tentativo coronato da successo di modellare in provetta lo sviluppo di neuroni “affetti da sindrome di Rett”. In particolare i ricercatori sono partiti da cellule (fibroblasti) isolate dalla cute di pazienti Rett con mutazione in MECP2 e individui sani per ottenere delle cellule comparabili alle cellule staminali embrionali (le iPSc, induced Pluripotent Stem cells = cellule staminali pluripotenti indotte); queste cellule sono state poi indotte a divenire neuroni funzionali in coltura. I ricercatori hanno dimostrato che i neuroni derivanti dalle cellule delle pazienti presentano delle alterazioni specifiche rispetto a quelli sani; inoltre sono stati in grado di dimostrare che questi difetti possono essere corretti, almeno in parte, tramite trattamenti specifici.
Questo studio rappresenta un enorme passo avanti sia per la comprensione delle cause a livello cellulare della malattia, sia per l’identificazione di possibili terapie. Fino ad oggi infatti per la sindrome di Rett, come per tutte quelle malattie che colpiscono il sistema nervoso centrale, mancava un buon modello su cellule umane da studiare in coltura. La ricerca pubblicata su Cell dimostra adesso che le cellule iPS possono rappresentare questo modello ed essere utilizzate per effettuare studi fino ad ora impossibili: è possibile ottenere in provetta neuroni umani geneticamente identici alle pazienti da cui sono stati ottenuti i fibroblasti e studiarne la maturazione e il funzionamento. Sarà in questo modo possibile comprendere non solo i meccanismi generali alla base della sindrome di Rett ma anche identificare possibili difetti specifici di specifiche mutazioni. Questo permetterà di comprendere I neuroni così ottenuti potranno essere inoltre utilizzati per studiare su vasta scala l’efficacia di potenziali farmaci e testarne la sicurezza su neuroni umani prima di disegnare studi clinici sui pazienti; ciò dovrebbe consentire una pre-selezione dei farmaci più efficaci e meglio tollerati. Un ulteriore dato molto promettente che emerge da questo studio è la dimostrazione che i difetti nei neuroni Rett possono essere corretti, almeno in parte. Questo dato, oltre a confermare la potenzialità di queste cellule per la valutazione dell’efficacia di potenziali strategie terapeutiche, suggerisce che almeno in una prima fase i difetti cellulari alla base della Rett potrebbero essere reversibili e potrebbe essere quindi possibile identificare una finestra temporale nella quale intervenire sulle pazienti allo scopo di alleviare/prevenire la patologia. Come sottolineato dagli autori, sarà tuttavia necessario uno studio accurato dei dosaggi e dei tempi di trattamento al fine di evitare effetti collaterali dannosi e quindi di disegnare studi clinici efficaci.
E’ per me motivo di grande soddisfazione, nel commentare questo articolo, poter dire che questa innovativa tecnologia è già in fase di attuazione anche in Italia, anche grazie alla fiducia accordataci da AIR che sta finanziando un progetto che ci permetterà di creare e studiare un modello cellulare analogo. Inoltre, come recentemente riportato sul sito web di AIR, il ministero della salute ha finanziato un progetto da noi coordinato avente lo stesso scopo. Un membro del nostro gruppo è da poco rientrato da un periodo presso il prestigioso Sick Children Hospital di Toronto, durante il quale ha acquisito la tecnologia necessaria, e sta attualmente mettendo a punto la metodica nel nostro laboratorio, su fibroblasti di pazienti con mutazione in MECP2, ma anche su cellule di pazienti con mutazioni negli altri geni coinvolti (CDKL5 e FOXG1), al fine di comprendere i meccanismi generali alla base della malattia. Per quanto riguarda specificamente il gene FOXG1 un progetto che include la stessa tecnologia è stato finanziato da Telethon ed è già in corso, in collaborazione con il dott. Vania Broccoli del San Raffaele di Milano. Complessivamente, stiamo già lavorando sulle iPS di MECP2 e FOXG1 e abbiamo già neuroni indotti per CDKL5. Speriamo che questi studi ci permetteranno quanto prima di ripagare con risultati importanti la fiducia che in noi ha avuto AIR.