La cinetica dello sviluppo dei neuroni per la diagnosi dello spettro autistico

Lo spettro autistico è una patologia che tocca la sfera della comunicazione e del comportamento che in US ricorre con 1 un caso ogni 59 bambini secondo il centro di controllo e prevenzione delle patologie. Malgrado l’elevata statistica, non è ancora chiaro quale sia la causa e quale sia la terapia più appropriata.

I ricercatori del Salk Institute hanno paragonato le cellule staminali dei bambini autistici con quelle di bambini che non presentano questo quadro clinico e, per la prima volta, hanno misurato delle differenze nei modelli e velocità di sviluppo delle cellule derivanti dai bambini autistici.

La ricerca è stata pubblicata su Nature Neuroscience, due giorni fa, e potrebbe essere la svolta per effettuare una diagnosi precisa in fase precoce quando trattamenti preventivi potrebbero essere la chiave di svolta.

“Anche se il nostro lavoro si è basato su cellule in coltura, può aiutarci a capire I cambiamenti dell’espressione genica che conducono a uno sviluppo alterato del cervello nei bambini autistici” sostiene il professore di Salk, Rusty Gage. ” Speriamo che questo lavoro apri una nuova strada per lo studio della neuropsichiatria e dei difetti nello sviluppo cerebrale”

Per effettuare lo studio, i ricercatori hanno prelevato cellule epiteliali da 8 pazienti affetti da spettro autistico e da 5 soggetti sani e hanno retro-indotto queste cellule riportandole a una condizione di staminali pluripotenti. Poi hanno indotto le cellule pluripotenti a diventare neuroni esponendole a fattori di crescita neuronale.

Con l’uso di “snapshots” molecolari a diversi stadi di sviluppo, il team è stato in grado di monitorare i programmi genetici che cambiano secondo un certo ordine quando le cellule staminali si trasformano in neuroni. Ciò ha consentito di rivelare che le cellule derivanti da soggetti autistici hanno una cinetica accelerata rispetto alle cellule derivanti dai soggetti di controllo. Questi programmi genetici coinvolgono molti geni che sono stati individuate come geni sentinella dello spettro autistico. Anche i neuroni derivanti dalle cellule di soggetti autistici crescono più velocemente e hanno maggiori ramificazioni rispetto ai soggetti di controllo.

“E’stata ipotizzata una anormalità nelle prime fase di sviluppo che porta all’autismo, ma è difficile immaginare una transizione verso la normalità” dice Simon Schafer, post-doc del laboratorio. “Una chiave è associare i momenti critici di sviluppo con lo stadio delle cellule. Questa associazione potrebbe portare a riconoscere i passaggi che portano all’autismo”.

“Questa scoperta è entusiasmante e ci incoraggia a sviluppare nuove metodologie per capire I meccanismi che si attivano nelle fasi precoci di sviluppo che precedono i sintomi ” aggiunge Gage, che gestisce la ricerca sulle patologie neurodegenerative correlate all’età. “Studiare la dinamica dei sistemi cerebrali, può massimizzare le probabilità, di capire i meccanismi che si attivano in una patologia”

Il team vuole ora focalizzare l’attenzione su organoidi cerebrali tridimensionali che possono costituire un modello dello sviluppo cerebrale che consenta di capire l’interazione tra diverse tipologie cellulari.

“La diagnosi di spettro autistico è ancora soggettiva e occorre individuare comuni denominatori che predicono le anormalità comportamentali in questi bambini” dice Schafer. “Speriamo che questo studio serva da cornice per lo sviluppo di nuovi approcci neurodinamici per la diagnosi nello sviluppo, molto prima di dover osservare i sintomi che si manifestano per ottenere il migliore impatto terapeutico.”