Uno studio pubblicato il 18 settembre 2026 su Nature Neuroscience mostra che il cervello in sviluppo deriva da due popolazioni di cellule progenitrici distinte. La ricerca, condotta da un gruppo di Stanford, è stata realizzata su embrioni di topo e cellule staminali umane e suggerisce una separazione molto precoce tra regioni anteriori e posteriori del sistema nervoso.
Il cervello nasce da due linee cellulari distinte
Per anni lo sviluppo embrionale del cervello è stato descritto come un processo progressivo, nel quale una popolazione iniziale di cellule progenitrici dà origine alle diverse regioni dell'organo. Il nuovo studio propone un quadro più articolato.
I ricercatori, guidati da Kyle M. Loh, hanno identificato due progenitori del neuroectoderma che compaiono contemporaneamente durante la gastrulazione, una fase molto precoce dello sviluppo embrionale. Uno è associato alla formazione del proencefalo e del mesencefalo; l'altro contribuisce invece al rombencefalo, che comprende il cervelletto e il tronco encefalico.
Il lavoro, pubblicato da Rayyan T. Jokhai, Carolyn E. Dundes e colleghi nel 2026, ha utilizzato il tracciamento delle linee cellulari negli embrioni di topo. Gli autori hanno poi confrontato questi risultati con esperimenti condotti su cellule staminali pluripotenti umane.
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Il dato che colpisce è la precocità della separazione. Le due popolazioni non sembrano rappresentare semplicemente due fasi successive dello stesso percorso: mostrano invece caratteristiche molecolari differenti già nelle prime fasi dello sviluppo.
Cosa significa che il cervello ha due origini
Una cellula progenitrice è una sorta di punto di partenza: può generare altre cellule e, durante lo sviluppo, indirizzarsi verso determinati destini. Nel nuovo modello, le cellule del neuroectoderma anteriore e quelle del neuroectoderma posteriore seguono traiettorie differenti.
Le analisi genomiche hanno individuato anche differenze nell'assetto della cromatina, cioè nella struttura con cui il DNA viene organizzato all'interno della cellula. È un dettaglio tecnico che ha una conseguenza molto concreta: la cellula non riceve soltanto istruzioni successive, ma sembra essere predisposta molto presto a seguire una determinata strada.
Per verificarlo, il gruppo ha differenziato cellule staminali pluripotenti umane verso i due tipi di neuroectoderma. Le cellule ottenute hanno mostrato una propensione a generare rispettivamente strutture del proencefalo e del mesencefalo oppure del rombencefalo.
La ricerca non si è fermata alle cellule in coltura. Il gruppo ha, inoltre, ottenuto neuroni motori specifici del rombencefalo a partire da cellule staminali umane, un risultato che può avere un interesse particolare per lo studio di alcune malattie neurologiche.
Dalla ricerca sulle cellule staminali ai modelli per le malattie
Il tronco encefalico contiene circuiti indispensabili per funzioni come respirazione, deglutizione e controllo di numerosi processi automatici. Alcune malattie neurodegenerative coinvolgono proprio neuroni motori localizzati in questa regione.
Disporre in laboratorio di cellule umane che riproducono più fedelmente specifiche popolazioni neuronali può, quindi, offrire un nuovo modello per studiare i meccanismi della malattia e valutare potenziali trattamenti. Non significa avere già una terapia, né avere dimostrato che queste cellule possano essere utilizzate direttamente sui pazienti.
La differenza è sottile, ma decisiva: un modello cellulare serve a capire e testare. La terapia arriva soltanto dopo una lunga sequenza di verifiche.
Lo studio potrebbe inoltre essere utile per comprendere meglio perché alcune tecniche di differenziamento delle cellule staminali riescano a produrre determinati neuroni ma non altri. Se il destino cellulare viene vincolato già nelle prime fasi dello sviluppo, intervenire più avanti potrebbe non essere sufficiente.
Un esempio concreto riguarda proprio i neuroni del tronco encefalico. Il lavoro mostra che è possibile indirizzare cellule staminali pluripotenti umane verso specifiche popolazioni motorie del rombencefalo, fornendo un sistema sperimentale che in precedenza era più difficile da ottenere.
La prospettiva è interessante anche per la ricerca sull'atrofia muscolare spinale e sulla sclerosi laterale amiotrofica, ma serviranno ulteriori studi per capire quanto questi modelli riproducano davvero il comportamento delle cellule nell'organismo.
Una scoperta che non significa che il cervello sia davvero “due organi”
La ricerca non dimostra che nell'essere umano esistano due cervelli separati, né che le diverse regioni cerebrali funzionino come sistemi indipendenti. Dimostra qualcosa di più specifico: durante lo sviluppo embrionale, due popolazioni progenitrici distinte contribuiscono alla formazione delle diverse regioni del cervello.
La distinzione è rilevante perché sviluppo e anatomia adulta non sono la stessa cosa.
Anche l'estensione evolutiva del fenomeno va interpretata con cautela. Gli autori hanno trovato segnali compatibili con la presenza di progenitori anteriori e posteriori in specie molto distanti tra loro, tra cui pollo, pesce zebra e verme ghianda. Il lavoro propone, quindi, che questa organizzazione possa avere una storia evolutiva molto antica, potenzialmente risalente a circa 550 milioni di anni.
Ma una conservazione evolutiva non equivale, da sola, alla prova che ogni dettaglio dello sviluppo sia rimasto identico.
Anche la parte umana dello studio è soprattutto sperimentale. Le cellule staminali pluripotenti sono state differenziate in laboratorio e analizzate attraverso tecniche molecolari e funzionali. Non si tratta quindi di osservazioni effettuate direttamente su embrioni umani.
La questione, però, è un'altra: quanto questo modello riuscirà a tradursi in una migliore comprensione delle malattie neurologiche?
Perché la scoperta interessa anche la medicina del futuro
La risposta dipenderà dalla capacità di trasformare una conoscenza dello sviluppo embrionale in modelli cellulari sempre più precisi.
Il lavoro pubblicato su Nature Neuroscience suggerisce che per ottenere determinati neuroni potrebbe essere necessario intervenire molto presto, rispettando i passaggi biologici attraverso cui quelle cellule acquisiscono la propria identità. In altre parole, non basta arrivare al neurone finale: conta anche il percorso utilizzato per costruirlo.
Questo principio potrebbe migliorare la produzione di cellule per la ricerca farmacologica, gli studi sui meccanismi delle malattie e, più avanti, la medicina rigenerativa. Ma tra una coltura cellulare e un trattamento per un paziente rimane una distanza considerevole.
Lo stesso articolo scientifico mostra, del resto, quanto sia complesso il percorso: gli esperimenti comprendono tracciamento cellulare negli embrioni di topo, differenziamento di cellule staminali umane, analisi dell'espressione genica e dello stato della cromatina, oltre a studi funzionali sui neuroni ottenuti.
A conti fatti, la vera novità non è l'idea che il cervello abbia regioni diverse, ma aver individuato una separazione molto precoce nelle cellule da cui quelle regioni prendono origine.
Il prossimo passaggio sarà capire quanto questa architettura dello sviluppo possa spiegare le differenze tra i neuroni adulti e, soprattutto, se possa diventare uno strumento concreto per studiare e trattare le malattie del sistema nervoso.
Fonti:
Nature Neuroscience – Two parallel neural ectoderm progenitors contribute to the developing brain
