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Un team di ricerca dell’Università di Padova e dell’Istituto Veneto di Medicina Molecolare (VIMM), coordinato da Onelia Gagliano e Cecilia Laterza, ha sviluppato un metodo innovativo per generare neuroni umani in modo più rapido, efficiente ed economico rispetto alle tecniche tradizionali. Lo studio, Early Reprogramming Intermediates Enable Direct Neuronal Conversion Via NGN2, pubblicato sul Journal of Molecular Neuroscience, dimostra che è possibile ottenere neuroni a partire da cellule della pelle dei pazienti in soli 12 giorni, contro le 6–8 settimane richieste dai metodi convenzionali.
La nuova strategia si basa su una breve fase di riprogrammazione parziale di circa 3 giorni, seguita da 9 giorni di induzione neuronale, evitando il passaggio completo attraverso lo stato di cellula staminale pluripotente. Ricercatrici e ricercatori hanno identificato una “finestra temporale” di elevata plasticità cellulare, in cui le cellule, non più fibroblasti ma non ancora staminali, risultano particolarmente sensibili ai segnali che le guidano verso la trasformazione in neuroni. In questa fase è sufficiente attivare un solo gene chiave, NGN2, per indirizzare efficacemente la conversione.
Questo approccio risponde a un problema cruciale nella ricerca neuroscientifica: l’impossibilità di studiare direttamente i neuroni dei pazienti e delle pazienti. Generare neuroni in laboratorio consente infatti di analizzare malattie come Alzheimer, Parkinson e SLA su cellule umane, migliorando la comprensione dei meccanismi patologici e rendendo più affidabili i test farmacologici rispetto ai modelli animali. Inoltre, rispetto alle tecniche esistenti, il nuovo metodo riduce i tempi, i costi e i rischi legati alla presenza di cellule staminali residue, oltre a migliorare l’efficienza del processo.
Le applicazioni sono ampie e includono lo studio delle malattie neurologiche, lo screening di farmaci su larga scala e lo sviluppo di approcci di medicina personalizzata. I prossimi passi della ricerca riguarderanno la verifica della piena funzionalità dei neuroni ottenuti, l’approfondimento dei meccanismi di plasticità cellulare e l’applicazione del protocollo a cellule di pazienti per validarne l’efficacia in modelli patologici reali.
«Si passa da un processo che può richiedere 6/8 settimane complessive, a poco meno di due settimane, evitando la completa stabilizzazione in uno stato pluripotente – spiega la professoressa Onelia Gagliano –. Abbiamo inoltre identificato una “finestra temporale” di particolare plasticità cellulare: uno stato intermedio in cui la cellula non è più fibroblasto, ma non è ancora diventata una vera cellula staminale. È proprio in questa fase di transizione che essa risulta più “ricettiva” ai segnali che la guidano a diventare un neurone».
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Un team di ricerca dell’Università di Padova e dell’Istituto Veneto di Medicina Molecolare (VIMM), coordinato da Onelia Gagliano e Cecilia Laterza, ha sviluppato un metodo innovativo per generare neuroni umani in modo più rapido, efficiente ed economico rispetto alle tecniche tradizionali. Lo studio, Early Reprogramming Intermediates Enable Direct Neuronal Conversion Via NGN2, pubblicato sul Journal of Molecular Neuroscience, dimostra che è possibile ottenere neuroni a partire da cellule della pelle dei pazienti in soli 12 giorni, contro le 6–8 settimane richieste dai metodi convenzionali.
La nuova strategia si basa su una breve fase di riprogrammazione parziale di circa 3 giorni, seguita da 9 giorni di induzione neuronale, evitando il passaggio completo attraverso lo stato di cellula staminale pluripotente. Ricercatrici e ricercatori hanno identificato una “finestra temporale” di elevata plasticità cellulare, in cui le cellule, non più fibroblasti ma non ancora staminali, risultano particolarmente sensibili ai segnali che le guidano verso la trasformazione in neuroni. In questa fase è sufficiente attivare un solo gene chiave, NGN2, per indirizzare efficacemente la conversione.
Questo approccio risponde a un problema cruciale nella ricerca neuroscientifica: l’impossibilità di studiare direttamente i neuroni dei pazienti e delle pazienti. Generare neuroni in laboratorio consente infatti di analizzare malattie come Alzheimer, Parkinson e SLA su cellule umane, migliorando la comprensione dei meccanismi patologici e rendendo più affidabili i test farmacologici rispetto ai modelli animali. Inoltre, rispetto alle tecniche esistenti, il nuovo metodo riduce i tempi, i costi e i rischi legati alla presenza di cellule staminali residue, oltre a migliorare l’efficienza del processo.
Le applicazioni sono ampie e includono lo studio delle malattie neurologiche, lo screening di farmaci su larga scala e lo sviluppo di approcci di medicina personalizzata. I prossimi passi della ricerca riguarderanno la verifica della piena funzionalità dei neuroni ottenuti, l’approfondimento dei meccanismi di plasticità cellulare e l’applicazione del protocollo a cellule di pazienti per validarne l’efficacia in modelli patologici reali.
«Si passa da un processo che può richiedere 6/8 settimane complessive, a poco meno di due settimane, evitando la completa stabilizzazione in uno stato pluripotente – spiega la professoressa Onelia Gagliano –. Abbiamo inoltre identificato una “finestra temporale” di particolare plasticità cellulare: uno stato intermedio in cui la cellula non è più fibroblasto, ma non è ancora diventata una vera cellula staminale. È proprio in questa fase di transizione che essa risulta più “ricettiva” ai segnali che la guidano a diventare un neurone».
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La nuova strategia si basa su una breve fase di riprogrammazione parziale di circa 3 giorni, seguita da 9 giorni di induzione neuronale, evitando il passaggio completo attraverso lo stato di cellula staminale pluripotente. Ricercatrici e ricercatori hanno identificato una “finestra temporale” di elevata plasticità cellulare, in cui le cellule, non più fibroblasti ma non ancora staminali, risultano particolarmente sensibili ai segnali che le guidano verso la trasformazione in neuroni. In questa fase è sufficiente attivare un solo gene chiave, NGN2, per indirizzare efficacemente la conversione.
Questo approccio risponde a un problema cruciale nella ricerca neuroscientifica: l’impossibilità di studiare direttamente i neuroni dei pazienti e delle pazienti. Generare neuroni in laboratorio consente infatti di analizzare malattie come Alzheimer, Parkinson e SLA su cellule umane, migliorando la comprensione dei meccanismi patologici e rendendo più affidabili i test farmacologici rispetto ai modelli animali. Inoltre, rispetto alle tecniche esistenti, il nuovo metodo riduce i tempi, i costi e i rischi legati alla presenza di cellule staminali residue, oltre a migliorare l’efficienza del processo.
Le applicazioni sono ampie e includono lo studio delle malattie neurologiche, lo screening di farmaci su larga scala e lo sviluppo di approcci di medicina personalizzata. I prossimi passi della ricerca riguarderanno la verifica della piena funzionalità dei neuroni ottenuti, l’approfondimento dei meccanismi di plasticità cellulare e l’applicazione del protocollo a cellule di pazienti per validarne l’efficacia in modelli patologici reali.
«Si passa da un processo che può richiedere 6/8 settimane complessive, a poco meno di due settimane, evitando la completa stabilizzazione in uno stato pluripotente – spiega la professoressa Onelia Gagliano –. Abbiamo inoltre identificato una “finestra temporale” di particolare plasticità cellulare: uno stato intermedio in cui la cellula non è più fibroblasto, ma non è ancora diventata una vera cellula staminale. È proprio in questa fase di transizione che essa risulta più “ricettiva” ai segnali che la guidano a diventare un neurone».
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Le applicazioni sono ampie e includono lo studio delle malattie neurologiche, lo screening di farmaci su larga scala e lo sviluppo di approcci di medicina personalizzata. I prossimi passi della ricerca riguarderanno la verifica della piena funzionalità dei neuroni ottenuti, l’approfondimento dei meccanismi di plasticità cellulare e l’applicazione del protocollo a cellule di pazienti per validarne l’efficacia in modelli patologici reali.
«Si passa da un processo che può richiedere 6/8 settimane complessive, a poco meno di due settimane, evitando la completa stabilizzazione in uno stato pluripotente – spiega la professoressa Onelia Gagliano –. Abbiamo inoltre identificato una “finestra temporale” di particolare plasticità cellulare: uno stato intermedio in cui la cellula non è più fibroblasto, ma non è ancora diventata una vera cellula staminale. È proprio in questa fase di transizione che essa risulta più “ricettiva” ai segnali che la guidano a diventare un neurone».
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La nuova strategia si basa su una breve fase di riprogrammazione parziale di circa 3 giorni, seguita da 9 giorni di induzione neuronale, evitando il passaggio completo attraverso lo stato di cellula staminale pluripotente. Ricercatrici e ricercatori hanno identificato una “finestra temporale” di elevata plasticità cellulare, in cui le cellule, non più fibroblasti ma non ancora staminali, risultano particolarmente sensibili ai segnali che le guidano verso la trasformazione in neuroni. In questa fase è sufficiente attivare un solo gene chiave, NGN2, per indirizzare efficacemente la conversione.
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