Grazie a nuove tecnologie è stato creato un atlante del nostro organo più misterioso
Il cervello umano conserva ancora molti misteri per la scienza.
Tuttavia, un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology, come si evince dal loro studio pubblicato sulla rivista Science, è riuscito a realizzare una mappatura completa in 3D in grado di osservare tutte le caratteristiche molecolari e morfologiche dell’encefalo fino ad arrivare anche a individuare le connessioni tra i vari neuroni.
A consentire un’analisi così dettagliata (e veloce) del cervello umano è una piattaforma che, annunciano i ricercatori nelle loro conclusioni “consentirà di chiarire i principi organizzativi dei circuiti neurali e le loro alterazioni specifiche della malattia nel cervello umano, facendo avanzare così la nostra comprensione dei meccanismi della malattia”.
La patologia in questione è quella dell’Alzheimer, della quale questo atlante delle cellule cerebrali umane ha svelato le differenze nelle distribuzioni dei tipi cellulari e le caratteristiche morfologiche oltre che “modelli di proiezione delle fibre nervose che esprimono proteine patologiche”.
Cervello sano e cervello malato
La potenzialità della nuova piattaforma tecnologica sono state testate portando avanti contemporaneamente le mappature di due cervelli, uno sano e uno con lesioni da Alzheimer.
E ha consentito di individuare le regioni in cui si era verificata, nel secondo cervello, la perdita di neuroni.
Usando poi dei marcatori per focalizzare sulle relazioni tra “fattori patogeni e i diversi tipi di cellule”, i ricercatori hanno potuto rilevare che “la perdita di sinapsi si concentra nelle aree in cui c’è una sovrapposizione diretta con le placche di amiloide”.
La piattaforma che mappa il cervello
Benché ancora manchino “tecnologie che ci consentano di catturare le proprietà multiomiche multiscala delle singole cellule e la loro connettività a livello di organo in modo olistico”, si legge nell’abstract dello studio, la nuova piattaforma di imaging consente di fare dei grandi passi avanti nella comprensione del funzionamento e disfunzionamento del cervello umano.
La piattaforma utilizza e combina tre diverse tecnologie innovative: “un microtomo vibrante per il taglio ultrapreciso di tessuti su larga scala senza perdere la connettività cellulare (MEGAtom) -spiega lo studio – una tecnologia di elaborazione dei tessuti basata su idrogel polimerico per l’imaging multiscala multiplex di tessuti su scala di organi umani (mFLAST) e un pipeline computazionale per ricostruire la connettività tridimensionale tra più lastre cerebrali (UNSLICE)”.
Grazie a queste tecnologie i campioni di tessuti possono essere trattati senza che siano per questo degradati e possono essere analizzati più volte.
