CRISPR ringiovanisce le cellule staminali nel cervello dei topi

CRISPR ringiovanisce le cellule staminali nel cervello dei topi

Note sulla conservazione del cellule rigenerative nel cervello, che rimangono giovani ed energici mentre invecchiano, sono stati scoperti utilizzando la tecnologia genetica CRISPR sui topi 1.

L’età lo rende difficile Cellule staminali nel cervello per produrre nuove cellule. Tuttavia, gli autori dello studio hanno scoperto che ridurre l’attività di un particolare gene Cellule staminali ringiovaniti, permettendo loro di moltiplicarsi e fornire al cervello nuovi neuroni.

Questo gene regola il consumo di glucosio da parte delle cellule staminali, uno zucchero fondamentale per il metabolismo cellulare. I risultati sui topi si adattano bene al quadro emergente dagli studi sui cervelli umani post-mortem. Questi studi hanno anche dimostrato che l’età influenza il metabolismo nel cervello, afferma Maura Boldrini, neuroscienziata e psichiatra presso l’Irving Medical Center della Columbia University di New York City, che non è stata coinvolta nella ricerca attuale. “È probabile che il loro metabolismo sia meno efficiente di prima”, aggiunge, sottolineando che sia i risultati sull’uomo che lo studio sui topi, pubblicati oggi su Nature, “aprono nuove strade per potenziali approcci terapeutici”.

Un cervello da adolescente

Il ruolo di cellule staminali neurali nel cervello umano adulto è controversa. Boldrini e altri hanno pubblicato prove che nuovi neuroni si formano nell’ippocampo, un’area del cervello importante per l’apprendimento e la memoria, entro i 79 anni 2. Il suo team sta ora studiando se sia possibile collegare la produzione di nuovi neuroni negli esseri umani Alzheimer o malattie psichiatriche. Tuttavia, alcuni ricercatori riferiscono di non aver trovato prove che gli adulti creino nuovi neuroni nell’ippocampo. “Queste polemiche continuano”, dice Boldrini.

Nei topi il quadro è più chiaro. In una regione del cervello chiamata zona subventricolare, le cellule staminali neurali possono dare origine a neuroni e altri tipi di cellule. Queste cellule giovani migrano poi nel Bulbo olfattivo, responsabile dell'olfatto. Un rifornimento costante di neuroni freschi per il bulbo olfattivo ha senso nei topi perché fanno molto affidamento sul loro senso dell'olfatto per rilevare i cambiamenti nel loro ambiente, afferma Anne Brunet, una genetista che studia l'invecchiamento alla Stanford University in California e autrice del nuovo studio.

Tuttavia, man mano che i topi invecchiano, queste cellule staminali diventano meno attive. Brunet e il suo team hanno deciso di scoprire il perché. I ricercatori hanno utilizzato Tecnologia genetica CRISPR-Cas9 per interrompere sistematicamente 23.000 geni, e poi testare gli effetti di ciascun gene interrotto su cellule staminali neurali prelevate da topi giovani e vecchi e coltivate in laboratorio.

Supporto neurale

Lo screening ha rivelato 300 geni che potrebbero svolgere un ruolo nell’invecchiamento delle cellule staminali neuronali. I ricercatori hanno ulteriormente ristretto il pool utilizzando CRISPR-Cas9 per interrompere alcuni di questi geni nelle cellule della zona subventricolare di topi giovani e anziani viventi. Gli autori hanno poi esaminato i bulbi olfattivi degli animali e identificato un gruppo selezionato di geni importanti. La distruzione di questi geni ha aumentato la produzione di neuroni da parte delle cellule staminali negli animali anziani, ma non ha influenzato le cellule staminali degli animali giovani.

Uno di questi geni, chiamato Slc2a4, codifica per una proteina che importa il glucosio nelle cellule. L'interruzione di questo gene ha ridotto l'assorbimento di glucosio da parte delle cellule e ha aumentato la loro capacità di riprodursi.

Questa scoperta è in correlazione con studi precedenti che avevano trovato un legame tra il metabolismo dello zucchero e l'invecchiamento, afferma Saul Villeda, neuroscienziato dell'Università della California, a San Francisco. I ricercatori hanno recentemente riferito che un farmaco per il diabete contrastare il declino cognitivo legato all’età nelle scimmie Potere. Ma l’ultima scoperta è particolarmente importante perché indica una proteina specifica che svolge un ruolo chiave e potrebbe essere presa di mira in studi futuri, dice.

Anche se il ruolo delle cellule staminali neurali negli esseri umani adulti è discutibile, i risultati forniscono informazioni cruciali per lo sviluppo di terapie cellulari che un giorno potrebbero curare le malattie neurodegenerative, osserva Villeda.

1. Ruetz, T.J. et al. Natura https://doi.org/10.1038/s41586-024-07972-2 (2024).

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2. Boldrini, M. et al. Cellula staminale cellulare 22, 589–599 (2018).

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3. Sorrells, S.F. et al. Natura 555, 377–381 (2018).

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