L'annuncio è in pompa magna. La fonte è più che autorevole è il National Institute of Health degli Stati Uniti e la giornata è più che simbolica, è quella dedicata a Santa Lucia, il 13 dicembre, la santa della luce, la vista.

Resterà negli annali perché il passo avanti scientifico che viene annunciato è enorme: si è fatto un atlante

con la mappatura del cervello di un mammifero: quello che viene utilizzato normalmente nella ricerca. il topo, che ovviamente non è quello umano ma è un'anticamera per arrivare a formulare la medesima cosa per l'essere umano.

Le implicazioni sono enormi e al momento ancora da esplorare.

Gli scienziati oggi svelano la mappa cellulare completa di un intero cervello di un mammifero. L'atlante caratterizza oltre 32 milioni di cellule nel cervello dei topi!

Per la prima volta in assoluto, un team internazionale di ricercatori ha creato un atlante cellulare completo di un intero cervello di mammifero. Questo atlante funge da mappa per il cervello del topo, descrivendo il tipo, la posizione e le informazioni molecolari di oltre 32 milioni di cellule e fornendo informazioni sulla connettività tra queste cellule. 

Il topo è il modello sperimentale di vertebrato più comunemente utilizzato nella ricerca neuroscientifica e questa mappa cellulare apre la strada a una maggiore comprensione del cervello umano, probabilmente il computer più potente del mondo. 

L’atlante cellulare getta anche le basi per lo sviluppo di una nuova generazione di terapie di precisione per persone con disturbi mentali e neurologici del cervello.

"L'atlante del topo ha messo a fuoco l'intricata rete di cellule cerebrali dei mammiferi, fornendo ai ricercatori i dettagli necessari per comprendere la funzione e le malattie del cervello umano", ha affermato il direttore dell'Istituto Nazionale di Salute Mentale, Joshua Gordon.

L'atlante cellulare descrive i tipi di cellule in ciascuna regione del cervello del topo e la loro organizzazione all'interno di tali regioni. 

Oltre a queste informazioni strutturali, l'atlante cellulare fornisce un catalogo incredibilmente dettagliato del trascrittoma cellulare: l'insieme completo di letture dei geni in una cellula, che contiene istruzioni per produrre proteine ​​e altri prodotti cellulari. 

Le informazioni trascrittomiche incluse nell'atlante sono organizzate gerarchicamente e descrivono in dettaglio classi cellulari, sottoclassi e migliaia di singoli gruppi cellulari all'interno del cervello.

L'atlante caratterizza anche l'epigenoma cellulare – modifiche chimiche al DNA e ai cromosomi di una cellula che alterano il modo in cui vengono espresse le informazioni genetiche della cellula – descrivendo in dettaglio migliaia di tipi di cellule epigenomiche e milioni di elementi di regolazione genetica candidati per diversi tipi di cellule cerebrali.

Insieme, le informazioni strutturali, trascrittomiche ed epigenetiche incluse in questo atlante forniscono una mappa senza precedenti dell’organizzazione cellulare e della diversità nel cervello del topo. 

L'atlante fornisce anche una descrizione dei neurotrasmettitori e dei neuropeptidi utilizzati dalle diverse cellule e della relazione tra i tipi di cellule all'interno del cervello. 

Queste informazioni possono essere utilizzate come un modello dettagliato di come i segnali chimici vengono avviati e trasmessi in diverse parti del cervello. Questi segnali elettrici sono la base del funzionamento dei circuiti cerebrali e del funzionamento generale del cervello.

Dei 10 studi inclusi in questa raccolta, nove sono stati finanziati direttamenteall'interno dei mega-progetti di ricerca del NIMH sul cervello umano con lo scopo di comprendere la composizione cellulare del cervello in modo da sviluppare un inventario completo delle cellule del cervello: dove si trovano, come si sviluppano, come lavorano insieme e come funzionano. regolare la loro attività, per comprendere meglio come i disturbi cerebrali si sviluppano, progrediscono e vengono trattati al meglio.

L'entusiasmo enorme fa affermare alla dirigenza del NIMH “Ora siamo pronti a fare il prossimo grande passo: completare le mappe cellulari del cervello umano e del cervello dei primati non umani”. Infatti l'obiettivo mira a rivoluzionare la ricerca neuroscientifica illuminando i principi fondamentali che governano i circuiti di base del comportamento e informando nuovi approcci al trattamento dei disturbi del cervello umano.

Vedi

Yao, Z., van Velthoven, C. T. J., Kunst, M., Zhang, M., McMillen, D., Lee, C., Jung, W., Goldy, J., Abdelhak, A., Aitken, M., Baker, K., Baker, P., Barkan, E., Bertagnolli, D., Bhandiwad, A., Bielstein, C., Bishwakarma, P., Campos, J., Carey, D., … Zeng, H. (2023). A high-resolution transcriptomic and spatial atlas of cell types in the whole mouse brain. Nature. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06812-z