Un atlante (genetico) del cervello umano

Nonostante tutti i progressi nel campo delle neuroscienze, il cervello umano nasconde ancora molti segreti. Da oggi però i ricercatori hanno uno strumento in più per studiarlo: un vero e proprio atlante che mappa la posizione e l’espressione di circa 60mila geni, proprio come fossero catene montuose o fiumi della Terra. L’eccezionale risultato è frutto del lavoro di un’equipe di ricerca coordinata da Michael Hawrylycz dell’ Allen Institute for Brain Science, negli Usa, e, cosa ancora più importante, è accessibile a tutti. Visitando il sito Allen Brain Atlas, infatti, chiunque potrà intraprendere un viaggio virtuale nel cervello umano per scoprire com’è fatto e come lavora.

I topi sono stati i primi animali per i quali è stata disegnata una mappa completa dell’espressione genetica cerebrale. D’altra parte, ricostruire l’architettura anatomica e funzionale del cervello degli esseri umani è una sfida assai più complessa: in primo luogo bisogna considerare la dimensione del cervello umano, che è molto più grande di quello di un topo, poi la scarsa disponibilità di tessuto cerebrale in buone condizioni. Come riporta lo studio pubblicato su Nature, il lavoro dell’equipe di Hawrylycz è stato possibile grazie alla donazione di due cervelli sani appartenenti a due giovani uomini, sui quali sono state condotte analisi istologiche (a livello dei tessuti), citologiche (a livello delle cellule) e genetiche.

Dopo averli scansionati con una  risonanza magnetica, i ricercatori hanno sezionato i cervelli sino a scomporli in 900 micro-aree di cui è stato tracciato un profilo istologico e cellulare. Successivamente è stata condotta un’analisi genetica mirata a individuare i geni attivi nelle diverse aree cerebrali. Ne è uscita fuori una vera e propria mappa che riporta l’espressione dei geni del cervello, strettamente legata al tipo di cellule nervose (neuroni, oligodendrociti, astrociti e microglia) che popolano le diverse regioni cerebrali.

Dal confronto dei due cervelli non sono emerse differenze significative, anche perché appartenevano a due persone dello stesso sesso, età ed etnia. D’altra parte, la comparazione con il cervello di topi e macachi ha portato alla luce alcune difformità. Il gene CalB1, per esempio, che controlla la trasmissione degli impulsi nervosi e protegge i neuroni dalla morte cellulare, è molto più attivo nell’ippocampo del cervello umano che non in quello degli altri due animali. Individuare queste differenze è importante soprattutto in campo medico: dal momento che molti farmaci usati nella cura dei disturbi nervosi sono testati sugli animali, infatti, per predirne l’efficacia sui pazienti umani è necessario sapere se e in che misura i nostri cervelli lavorano nello stesso modo.

Via: Wired.it

Credits immagine: biologycorner/Flickr