Uno studio rivela il meccanismo alla base della differenziazione delle cellule che formano l’organismo umano
Chi guida le cellule dell’embrione umano decidendo quali vanno a formare la pelle, quali le ossa e quali il cervello o i muscoli? Questo regista nascosto che è stato oggetto di studi per quasi un secolo, ora viene finalmente descritto su Nature dal gruppo di Ali Brivanlou, della Rockefeller University di New York. Per ragioni etiche lo studio è stato condotto su una versione dell’embrione umano con poche cellule fatte organizzare in un embrione di pollo, senza completare lo sviluppo.
La ricerca ha evidenziato aspetti dello sviluppo dell’embrione umano finora sconosciuti, fondamentali per la comprensione il modo in cui viene ‘assemblato’ l’organismo umano, ma anche come possibili errori durante questo processo possano causare lo sviluppo di numerose malattie.
Questo risultato arriva alla fine di un filone di ricerca inaugurato nel 1924 dagli embriologi tedeschi Hans Spemann e Hilde Mangold, che per primi avevano individuato l’organizzatore dello sviluppo embrionale in cellule di organismi molto semplici, come quelle di salamandra.
Gli stadi di sviluppo
Questa scoperta è stata possibile grazie all’uso di cellule staminali embrionali come un laboratorio vivente: su un piattino di laboratorio, con una minuscola ‘impalcatura’, le cellule staminali embrionali umane sono state fatte crescere e guidate a organizzarsi con l’aiuto di fattori di crescita, fino al momento in cui si è attivata una catena di eventi che ha portato una staffetta di proteine a organizzarsi in modo preciso.
In questo stadio di crescita si è fermata prima una gastrula in miniatura, ossia lo stadio primitivo dello sviluppo nel quale l’embrione si organizza in una struttura sferica formata da tre strati concentrici chiamati foglietti embrionali, che daranno origine agli organi, alla placenta e alle strutture necessarie perché l’embrione si impianti nell’utero. Questo embrione primitivo si chiama gastruloide, ed è poi messo ulteriormente alla prova ricorrendo a una chimera. Questa infatti è stata impiantata in un embrione di pollo per avere la prova definitiva e certa della sua capacità di organizzarsi.