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Alzheimer, un gel potrebbe aiutare il cervello a rigenerarsi
Un gruppo guidato da ricercatori della University of South Carolina ha sviluppato un gel polimerico che trasporta nel cervello un anticorpo diretto contro una proteina degli astrociti. Nello studio, pubblicato di recente su Cell Biomaterials, il trattamento ha indotto caratteristiche neuronali in cellule umane coltivate in laboratorio e ha prodotto segnali di miglioramento nei topi con una malattia simile all'Alzheimer. Si tratta, tuttavia, di una ricerca preclinica e non di una terapia disponibile per i pazienti.
Gli astrociti sono cellule abbondanti del sistema nervoso che sostengono e proteggono i neuroni. La proteina PTBP1 contribuisce al mantenimento della loro identità. Studi precedenti avevano suggerito che eliminare il gene responsabile della proteina potesse trasformare gli astrociti in neuroni, ma esperimenti successivi non erano riusciti a confermare con certezza l'origine delle nuove cellule.
Per affrontare questa contraddizione, il gruppo ha impiegato la tecnica Nano-Eraser, progettata per ridurre direttamente una proteina senza modificare il patrimonio genetico. Un anticorpo contro PTBP1 è stato racchiuso nel gel, che ne ha favorito il passaggio attraverso la barriera emato-encefalica. Una volta entrato negli astrociti, l'anticorpo ha spinto i meccanismi interni della cellula a degradare la proteina bersaglio.
Nei test su astrociti umani coltivati, le cellule esposte al trattamento hanno perso gradualmente la tipica forma stellata e hanno cominciato a sviluppare assoni, le strutture utilizzate dai neuroni per trasmettere segnali. Sono inoltre aumentate alcune proteine caratteristiche delle cellule nervose. Le misurazioni elettriche hanno rilevato attività sincronizzata, un risultato compatibile con l'acquisizione di funzioni simili a quelle neuronali.
Effetti analoghi sono stati osservati negli organoidi cerebrali, modelli tridimensionali ottenuti da cellule staminali umane. Questi sistemi riproducono soltanto alcuni aspetti del cervello e non possono dimostrare che il trattamento funzionerebbe in una persona, ma permettono di studiare il comportamento delle cellule in un ambiente più complesso rispetto a una coltura tradizionale.
I ricercatori hanno quindi somministrato due dosi endovenose, distanziate di otto giorni, a topi che presentavano perdita neuronale, infiammazione, deficit cognitivi e altre caratteristiche associate all'Alzheimer. Nelle quattro settimane successive, gli animali trattati hanno ottenuto risultati migliori nei test della memoria e nella costruzione del nido. Le analisi del tessuto cerebrale hanno rilevato anche una maggiore densità di neuroni e livelli inferiori di molecole infiammatorie rispetto ai topi non trattati.
Il lavoro si affianca ad altre indagini sui processi che precedono la comparsa della demenza, tra cui quella dedicata a un gene che potrebbe alterare il cervello prima dei sintomi. In questo caso, però, rimane un limite decisivo: gli esperimenti non hanno ancora dimostrato che l'aumento dei neuroni osservato nei topi derivi realmente dalla trasformazione degli astrociti.
Prima di ipotizzare sperimentazioni cliniche serviranno quindi studi capaci di tracciare con precisione l'origine delle cellule, verificare la durata degli effetti e valutare sicurezza, dosaggio e integrazione dei possibili nuovi neuroni nei circuiti cerebrali. I risultati suggeriscono una strategia per sfruttare cellule già presenti nel cervello, ma non dimostrano ancora che il gel possa rigenerare il tessuto nervoso umano o modificare il decorso dell'Alzheimer.
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