Il cervello non è un unico organo che si differenzia in aree specializzate: è la fusione di due organi indipendenti che si sono evoluti in parallelo per centinaia di milioni di anni. Lo dimostra uno studio della Stanford Medicine pubblicato il 18 settembre 2026 su Nature Neuroscience.
Cosa dice lo studio Stanford
Il gruppo coordinato da Kyle Loh, con Carolyn Dundes e Rayyan Jokhai come primi autori, ha seguito su embrioni di topo la traiettoria delle cellule progenitrici che daranno origine al sistema nervoso centrale. La parte anteriore, che comprende prosencefalo e mesencefalo, nasce da progenitori che esprimono il gene Otx2. La parte posteriore, il rombencefalo, nasce da una popolazione cellulare completamente distinta che esprime il gene Gbx2. Le due traiettorie non si biforcano da un ceppo comune: corrono in parallelo fin dai primi stadi embrionali.
Il rombencefalo è la porzione che regola respirazione, battito cardiaco, deglutizione e i muscoli di volto e gola. Il prosencefalo è la sede delle funzioni cognitive superiori, dal linguaggio alla coscienza. Fino a ieri i manuali di embriologia li descrivevano come rami di uno stesso albero. Lo studio Stanford sostituisce quell'albero con due percorsi indipendenti che si integrano solo in un secondo momento dello sviluppo.
L'angolo: motoneuroni del rombencefalo, la sfida di SMA e SLA
La conseguenza più concreta è di laboratorio. Fino a oggi i ricercatori riuscivano a coltivare in vitro solo i motoneuroni del midollo spinale, non quelli del tronco encefalico. Motivo: i protocolli partivano da cellule staminali pluripotenti indirizzate come se il rombencefalo derivasse dal prosencefalo. Non funzionava. Aver isolato la via Gbx2 ha permesso al team di Loh di guidare per la prima volta cellule staminali umane fino a diventare motoneuroni funzionali del rombencefalo, quelli che presiedono alla deglutizione e alla respirazione.
Sono proprio questi neuroni a essere colpiti da due malattie neurodegenerative gravissime: l'atrofia muscolare spinale (SMA), la principale causa genetica di morte nell'infanzia, e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA), che nella variante bulbare distrugge i motoneuroni che comandano deglutizione e respirazione. Avere un modello cellulare umano di quei motoneuroni significa poter testare farmaci direttamente sul tipo di cellula bersaglio, un passaggio finora impossibile che spiega perché molte molecole promettenti nei modelli animali si sono fermate al primo trial umano.
Il collo di bottiglia della biologia cellulare non è isolato: gli strumenti di imaging che stanno abilitando la nuova ricerca sui progenitori, come le tecniche di super-risoluzione applicate ai microscopi già in uso, stanno abbattendo un altro limite. E sul fronte della veicolazione dei farmaci nel sistema nervoso l'esperimento sui fagi M13 ingegnerizzati per superare la barriera ematoencefalica mostra l'altra metà del problema: coltivare i motoneuroni giusti serve, ma poi occorre saperci portare la molecola.
Cosa cambia per l'Italia: 6.000 pazienti SLA e screening SMA a macchia di leopardo
Il bacino di pazienti che potrebbe beneficiare a valle di questa filiera di ricerca è consistente. In Italia si stimano circa 6.000 persone con SLA e circa 2.000 nuove diagnosi ogni anno. La SMA colpisce invece un neonato ogni 6.000-10.000 nati vivi, secondo il portale ISSalute dell'Istituto Superiore di Sanità, che classifica cinque forme di gravità decrescente dalla tipo 0 (prenatale) alla tipo 4 (adulta), con la tipo 1 come variante più comune e più severa.
Sul lato diagnostico però l'Italia arriva in ordine sparso. Lo screening neonatale della SMA, che intercetta i bambini prima della comparsa dei sintomi e permette di iniziare la terapia genica nella finestra utile, è attivo in 13 regioni su 20 più cinque programmi pilota. Le regioni ancora scoperte sono Basilicata, Calabria, Marche, Sardegna e Sicilia. Un neonato con SMA nato in Calabria oggi non ha lo stesso percorso di uno nato in Emilia-Romagna, e la scoperta Stanford non azzera questa distanza: la amplifica, perché terapie più mirate hanno più senso su pazienti diagnosticati prima.
Il passaggio dalla scoperta di base al farmaco richiederà anni, ma i motoneuroni del rombencefalo sono già in coltura nei laboratori Stanford. Chi in Italia lavora su SMA e SLA ha oggi un modello sperimentale umano che due mesi fa non esisteva.
Domande frequenti
Qual è la principale novità emersa dallo studio di Stanford sul cervello?
Lo studio dimostra che il cervello si sviluppa dalla fusione di due organi distinti, il prosencefalo e il rombencefalo, che evolvono in modo indipendente sin dalle prime fasi embrionali, invece di derivare da un unico ceppo comune.
Perché questa scoperta è rilevante per la ricerca su SLA e SMA?
La scoperta ha permesso di ottenere per la prima volta motoneuroni funzionali del rombencefalo da cellule staminali umane, offrendo un modello sperimentale per testare farmaci direttamente sulle cellule colpite da SLA e SMA, migliorando così le prospettive di sviluppo di nuove terapie.
Come viene diagnosticata la SMA in Italia e quali sono le criticità?
Lo screening neonatale per la SMA è attivo in 13 regioni italiane su 20, con alcune regioni ancora prive di questo servizio, creando disparità nell'accesso alla diagnosi precoce e quindi alle terapie più efficaci.
Quali sono le implicazioni pratiche dello studio per i pazienti italiani con SLA e SMA?
Avere a disposizione motoneuroni umani del rombencefalo permette di sviluppare e testare farmaci più mirati, potenzialmente migliorando il trattamento per circa 6.000 pazienti SLA e i nuovi casi di SMA diagnosticati ogni anno in Italia.
Quali tecnologie stanno facilitando i progressi nella ricerca sui motoneuroni?
L'utilizzo di tecniche di imaging ad alta risoluzione e l'ingegnerizzazione di vettori come i fagi M13 per superare la barriera ematoencefalica stanno permettendo di studiare meglio i progenitori neuronali e di trasportare farmaci direttamente alle cellule bersaglio.
Quanto tempo ci vorrà prima che queste scoperte si traducano in nuovi farmaci disponibili?
Il passaggio dalla ricerca di base allo sviluppo di nuovi farmaci richiederà ancora anni, ma la possibilità di testare le molecole su modelli cellulari umani rappresenta un netto avanzamento rispetto alla situazione precedente.
