Per due secoli i libri di anatomia hanno insegnato che il cervello nasce da un’unica riserva di cellule progenitrici, che poi si differenziano e si specializzano lungo lo sviluppo. Un’idea semplice, elegante, e a quanto pare sbagliata. Uno studio pubblicato su Nature Neuroscience dimostra che la parte che pensa e quella che tiene in vita il corpo arrivano da due lignaggi cellulari distinti, mai mescolati fin dalla gastrulazione1.
Il modello su cui si sono formate generazioni di neuroscienziati va riscritto.
A fare questa scoperta è un gruppo di biologi dello sviluppo di Stanford Medicine, guidato da Kyle Loh. Studiando embrioni di topo nelle primissime ore della gastrulazione, i ricercatori hanno individuato due popolazioni di cellule progenitrici che non si sovrappongono mai: una, marcata dal gene Otx2, costruisce da sola la parte anteriore del cervello, quella del pensiero e del linguaggio; l’altra, guidata dal gene Gbx2, costruisce da sola il tronco encefalico, che regola respiro, battito cardiaco e deglutizione.
Perché non si possono scambiare
Le due popolazioni restano bloccate così per sempre. Le analisi epigenomiche mostrano che il tessuto neurale anteriore e quello posteriore hanno un’architettura della cromatina già diversa nelle primissime fasi, un’impronta che fissa ciascuna cellula sulla sua traiettoria. È la spiegazione, arrivata con decenni di ritardo, del perché trasformare in laboratorio progenitori del proencefalo in neuroni del tronco encefalico non abbia mai funzionato: non è un problema di tecnica, è un vincolo di natura.
“Il nostro studio dimostra che è impossibile”, ha detto Rayyan Jokhai, co-primo autore della ricerca. In biologia delle cellule staminali, ha aggiunto, l’ossessione è sempre per il tipo cellulare finale, il neurone maturo: fermarsi invece alle primissime fasi dello sviluppo embrionale è ciò che ha permesso al team di trovare questa separazione, scavalcata da tutti gli altri per andare più veloci.
Lo studio in cifre
Pubblicazione: Rayyan T. Jokhai, Carolyn E. Dundes e colleghi, “Two parallel neural ectoderm progenitors contribute to the developing brain”, pubblicato su Nature Neuroscience (18 settembre 2026). DOI: 10.1038/s41593-026-02433-7.
Dati chiave: la stessa separazione compare anche in polli, pesci zebra e vermi ghianda marini, specie separata dal nostro lignaggio da oltre 550 milioni di anni. Il team ha inoltre guidato cellule staminali pluripotenti umane a maturare in neuroni motori del tronco encefalico funzionanti, con potenziali elettrici normali: la prima coltura autentica di questo tipo mai ottenuta in laboratorio.
Due animali diversi, uniti a forza
Qui arriva il paradosso più scomodo, quello che il comunicato di Stanford lascia scorrere via in una battuta. Kyle Loh nota che avere il cervello come un organo unico sarebbe probabilmente più efficiente. E invece ci teniamo questo compromesso primordiale: due sistemi nervosi distinti, spinti insieme nello spazio dall’evoluzione, non fusi da un progetto comune. Un po’ come un’automobile con due motori progettati da due aziende che non si sono mai parlate, forzati nello stesso cofano perché tanto funziona lo stesso.
Le implicazioni pratiche riguardano malattie senza un vero modello di studio. La SLA e l’atrofia muscolare spinale degradano proprio i neuroni motori del tronco encefalico, quelli che permettono di respirare e deglutire: prelevare tessuto cerebrale vivo da un paziente per studiarli è impossibile. Con questa coltura, che si affianca ai progressi già visti nella crescita di tessuto cerebrale in laboratorio, per la prima volta esiste un modello umano accessibile. Lo stesso circuito regola anche fame e sazietà, il bersaglio dei farmaci a base di semaglutide come Ozempic e Wegovy: capire come agiscono su queste cellule, invece che dedurlo da modelli animali, è un salto di precisione non da poco.
Quanto manca ad una terapia
Passeranno dai 7 ai 15 anni prima di terapie rigenerative concrete per SLA e atrofia muscolare spinale basate su questo modello.
Servono ancora anni di validazione per confermare che i neuroni coltivati si comportino come quelli reali una volta trapiantati, non solo in una piastra. A beneficiarne per primi saranno i pazienti già in fase avanzata di SLA, per cui oggi non esiste alcun modello cellulare umano su cui testare farmaci.
Restano vicine anche le ricerche sulla rigenerazione neurale da tessuti periferici, un altro fronte che punta a bypassare gli ostacoli del sistema nervoso centrale con materiale di partenza più accessibile. E nel 2022 avevamo già raccontato come le interfacce cervello-computer trattassero il cervello come un sistema leggibile riga per riga: questo studio suggerisce che quella lettura, per essere precisa, dovrà tenere conto che sta leggendo due libri scritti da due autori diversi, rilegati insieme.
Il cervello, quello che ognuno di noi porta in giro convinto sia un solo organo, è in realtà un accordo di convivenza fra due specie di cellule che non si sono mai davvero conosciute. Funziona lo stesso, e da 550 milioni di anni.
- La gastrulazione è la fase iniziale in cui le cellule dell’embrione si sistemano in tre strati: da questi nasceranno poi pelle, muscoli, organi e sistema nervoso. ↩︎
