Roma, 24 apr. (AdnKronos Salute) – Una ‘spugna’ tridimensionale (di materiale elastomerico) come scheletro per far crescere i neuroni. E’ la tecnica, tanto innovativa quanto semplice, realizzata da un team di ricercatori italiani: Sissa di Trieste, Università degli Studi di Trieste e Iit di Genova. Gli scienziati sono riusciti a ottenere una coltura in vitro di neuroni primari (e astrociti) genuinamente tridimensionale. Il network di neuroni ha mostrato una funzionalità più complessa di quelle bidimensionali. La struttura creata è anche la prima a incorporare nanotubi di carbonio, che favoriscono la formazione di sinapsi fra i neuroni in coltura. La ricerca è stata pubblicata su ‘Scientific Reports’.
La conoscenza del cervello (come anche le tecnologie nel campo della neuro-ingegneria) trae grandi benefici dalla possibilità di far crescere ‘network’ di neuroni vivi e funzionanti. Attualmente le colture neuronali sono essenzialmente bidimensionali (si sviluppano su un piano, immaginate il classico disco di Petri). “Ma come appare intuitivo la condizione più naturale per un neurone e per una rete di neuroni è quella di crescere e vivere in uno spazio tridimensionale – sottolineano i ricercatori – Finora sono stati fatti tentativi di colture 3D che però sono sostanzialmente sovrapposizioni di tanti strati di culture bidimensionali”.
La struttura realizzata dal team di scienziati, coordinato da Laura Ballerini della Sissa, è la prima genuinamente tridimensionale, con neuroni e astrociti funzionanti. “Abbiamo usato – osserva Ballerini – uno scheletro (in gergo tecnico ‘scaffold’) di materiale elastomerico, una sorta di spugna, sul quale abbiamo poi fatto crescere i neuroni”.
Le registrazioni dell’attività dei neuroni – misurata in maniera indiretta attraverso imaging delle variazioni di calcio nel citoplasma di queste cellule, e non registrando direttamente l’attività elettrica con degli elettrodi, cosa complessa per questo tipo di struttura – hanno mostrato che i neuroni sviluppati sulla spugna 3D sono vivi e funzionanti. Ma non solo. La tecnica utilizzata ha permesso un confronto diretto fra la funzionalità della coltura tridimensionale e di un’analoga bidimensionale, mostrando che la prima è molto più complessa.
“La nostra tecnica è diversa da altri tentativi fatti finora, che si limitavano essenzialmente a impilare una sopra l’altra tante colture planari – spiega lo studio – Questo approccio ‘a strati’ ha lo svantaggio di moltiplicare il numero di neuroni nella coltura, rendendo ambiguo un confronto diretto fra colture 3D e quelle tradizionali, che normalmente hanno un numero più esiguo di cellule. Con la nuova tecnica invece questo confronto si può fare – concludono – così abbiamo potuto osservare che la tridimensionalità migliora l’organizzazione funzionale (sinaptica) di piccoli raggruppamenti di neuroni”.