A un team di ricercatori della Stanford University School of Medicine bastano tre settimane e l’aggiunta di quattro proteine per convertire i linfociti T (un tipo di cellule immunitarie) isolati da campioni di sangue in neuroni funzionanti. La tecnica, chiamata transdifferenziazione, è relativamente semplice ed efficiente, e la facilità con cui si possono reperire i campioni di sangue dai pazienti – sostengono gli scienziati – aumenta di molto le opportunità per lo studio di disturbi neurologici come la schizofrenia e l’autismo.
La transdifferenziazione
La transdifferenziazione, in realtà, non è una tecnica nuovissima. Fu sviluppata infatti nel 2010 proprio a Stanford nel laboratorio di Marius Wernig, che ha guidato anche la ricerca che ha portato agli sviluppi attuali. Nel corso degli anni il gruppo di ricercatori ha dimostrato di essere in grado di convertire cellule della pelle di topo in neuroni senza indurre le cellule a diventare pluripotenti (un particolare stadio in cui le cellule sono indifferenziate e possono essere riprogrammate per diventare quasi qualsiasi tipo cellulare) per poi differenziarsi nuovamente.
Il successo si è ripetuto anche utilizzando cellule della pelle e del fegato umane e che ha come punto di forza proprio quello di svincolarsi dalla pluripotenza, un passaggio a detta degli esperti costoso e laborioso.
Se si vogliono studiare i disturbi mentali come la schizofrenia o l’autismo, inoltre, avere come base di partenza per avere neuroni cellule della pelle o del fegato di ciascun paziente è piuttosto complicato: ottenere campioni di questo tipo comporta una procedura invasiva e dolorosa e, una volta ottenute, le cellule del paziente devono essere coltivate in laboratorio per aumentarne il numero col rischio che sviluppino nuove mutazioni assenti originariamente nel paziente.
Insomma, tanti fattori finora hanno limitato le possibilità di ricerca sui disturbi mentali. Per questo il gruppo di Wernig ha lavorato per sviluppare un’alternativa, un modo più semplice ed efficiente per generare neuroni specifici del paziente.
“Il sangue è uno dei campioni biologici più facili da ottenere”, ha commentato Wernig. “Quasi tutti i pazienti che entrano in un ospedale lasciano un campione di sangue e spesso questi campioni vengono congelati e conservati per futuri studi. Questa tecnica è una svolta che apre la possibilità di conoscere i complessi processi patologici studiando un gran numero di pazienti”.
Lo studio
Nell’articolo, appena pubblicato sulla rivista Pnas, i ricercatori illustrano la riuscita della transdifferenziazione su linfociti T ottenuti da campioni di sangue sia freschi sia congelati, e dunque la loro conversione in neuroni. Un passaggio che gli autori definiscono sorprendentemente semplice considerando le grosse diversità di forma e ruolo biologico dei due tipi cellulari all’interno dell’organismo.
“È piuttosto scioccante quanto sia semplice convertire le cellule T in neuroni funzionali in pochi giorni”, ha osservato Wernig. “Le cellule T sono cellule immunitarie molto specializzate con una forma rotonda semplice, quindi la rapida trasformazione è alquanto sbalorditiva”.
C’è da dire, però, che i neuroni che si ottengono dalla transdifferenziazione dei linfociti T non sono perfetti: hanno la capacità di connettersi tra loro, ma le sinapsi non sono mature. Sono comunque in grado di svolgere le principali funzioni dei neuroni e gli autori ritengono che presto saranno in grado di ottimizzare la tecnica.
“Ora, in linea di principio, abbiamo un modo per studiare direttamente la funzione neuronale di centinaia di persone con schizofrenia e autismo”, ha commentato Wernig. “Per decenni abbiamo avuto pochissimi indizi sulle origini di questi disturbi o su come trattarli. Ora possiamo iniziare a rispondere a tante domande”.
