[autismo-biologia] Single-cell brain organoid screening identifies developmental defects in autism

[daniela]

La ricerca di base sull'autismo, indispensabile per arrivare a terapie 
innovative, è molto vivace. Tra gli articoli pubblicati recentemente 
segnalo

Li, C., Fleck, J.S., Martins-Costa, C. et al. Single-cell brain organoid 
screening identifies developmental defects in autism. Nature 621, 
373–380 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06473-y
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06473-y#citeas

di cui dà un resoconto in italiano  La Mescolanza del 14/09/2023

Una nuova tecnologia, che combina gli organoidi cerebrali e la genetica 
intricata e sviluppata dai ricercatori del gruppo Knoblich presso 
l’Istituto di Biotecnologia Molecolare (IMBA) dell’Accademia Austriaca 
delle Scienze e dal gruppo Treutlein presso l’ETH Zurigo, permette 
l’identificazione dei tipi di cellule vulnerabili e delle reti di 
regolazione genica che sottostanno ai disturbi dello spettro autistico. 
Questo innovativo metodo offre una visione senza precedenti di uno dei 
disturbi più complessi che sfidano il cervello umano, con implicazioni 
che portano alla ricerca clinica sull’autismo una speranza tanto 
necessaria. I risultati sono stati pubblicati su Nature. Rispetto ad 
altre specie animali, il cervello umano ha una sua mente. Per 
svilupparsi, il cervello umano si affida a processi unici per gli esseri 
umani, consentendoci di costruire una corteccia intricatamente 
stratificata e connessa. Questi processi unici rendono anche più 
probabili i disturbi dello sviluppo neurologico nell’uomo. Ad esempio, 
molti geni che conferiscono un alto rischio di sviluppare il disturbo 
dello spettro autistico (ASD) sono cruciali per lo sviluppo della 
corteccia. Sebbene gli studi clinici abbiano dimostrato una relazione 
causale tra molteplici mutazioni genetiche e l’autismo, i ricercatori 
non comprendono ancora come queste mutazioni portino a difetti nello 
sviluppo del cervello, e a causa dell’unicità dello sviluppo del 
cervello umano, i modelli animali sono di limitato utilizzo. “Solo un 
modello umano del cervello può riprodurre la complessità e le 
particolarità del cervello umano”, afferma il direttore scientifico 
dell’IMBA, Jürgen Knoblich, uno degli autori corrispondenti dello 
studio. Per contribuire a risolvere questo enigma, i ricercatori dei 
gruppi di ricerca di Jürgen Knoblich e Barbara Treutlein presso l’IMBA e 
l’ETH Zurigo hanno sviluppato una tecnica per esaminare un insieme 
completo di geni regolatori trascrizionali chiave legati all’autismo. 
Questo sviluppo è particolarmente significativo poiché i geni di 
interesse possono essere esaminati contemporaneamente all’interno di un 
singolo organoide, aprendo la strada a un’era di screening genetico 
intricato, efficiente e rapido nei tessuti umani. Nel sistema di nuova 
concezione, chiamato “CHOOSE” (CRISPR-organoidi umani-scRNA-seq), ogni 
cellula nell’organoide porta al massimo una mutazione in un gene ASD 
specifico. I ricercatori hanno potuto tracciare l’effetto di ciascuna 
mutazione a livello di singola cellula e mappare la traiettoria di 
sviluppo di ciascuna cellula.